内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
要点 1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.难溶电解质的沉淀溶解平衡
从固体溶解和沉淀生成的角度,AgCl在溶液中存在两个过程:
(1)溶解:在水分子的作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中。
(2)沉淀:溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出。
在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即建立下列动态平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。人们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2. 反应完全的标志
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,通常认为生成沉淀的反应进行完全。
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。
(2)外因:温度、浓度、相同离子等,其影响符合“勒夏特列原理”。
①温度:一般来说,温度越高,固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2。
②相同离子:加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐,平衡向生成沉淀的方向移动,溶解度减小。
③外加其他物质(与电解质电离的离子反应),平衡向沉淀溶解的方向移动,溶解度增大。
要点 2 溶度积常数
1.溶度积的概念
概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp
表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)
意义
溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力
影响因素
溶度积Ksp值的大小与难溶电解质的性质和温度有关
2.溶度积的理解
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改变溶度积。
(2)相同类型的难溶电解质的Ksp越小,一般溶解度越小,越难溶。如:由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。
(3)溶解平衡一般是吸热的,温度升高,平衡正移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
(4)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物,不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小,需通过计算转化为溶解度。
3.溶度积Ksp与离子积Q的关系应用
通过比较某温度下难溶电解质的溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q的相对大小,可以判断难溶电解质在该温度下溶液中的沉淀或溶解情况。
①Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和达到新的平衡;
②Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
③Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
要点 3 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
在难溶电解质溶液中,若其离子积(Q)大于溶度积常数(Ksp),就会有沉淀生成。因此,要使溶液析出沉淀或要使沉淀更完全,应使其离子积大于溶度积,即Q>Ksp。
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积(Q)小于溶度积(Ksp)因此,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解,即Q<Ksp。
(2)沉淀溶解的方法
①加入试剂,使溶液中离子生成弱电解质而溶解。如Mg(OH)2用盐酸溶液溶解。
②加入氧化剂与溶液中的离子发生氧化还原反应而溶解,如CuS用稀HNO3溶解。
③加入试剂,与溶液中的离子结合生成配合物而溶解,如AgCl用氨水溶解生成[Ag(NH3)2]+。
3.沉淀转化的规律
(1)一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
(2)当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。
(3)如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。
4.沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp 表达式相同时,Ksp 越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
(2)向含等浓度CO、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
要点 4 沉淀溶解平衡图像分析
一、难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
二、pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)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直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
三、沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
命题点 1 沉淀溶解平衡的理解
典例1(25-26高二上·河北衡水·期中)下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.,说明AgCl部分电离,是弱电解质
B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变
C.向AgCl饱和溶液中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动,变大
D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl
变式1(25-26高二上·河北唐山·期中)下列对溶解平衡的描述正确的是
A.没有绝对不溶的物质,任何物质在水中都会达到溶解平衡状态
B.沉淀达到溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀达到溶解平衡时,溶液中各离子浓度相等,且保持不变
D.易溶电解质不存在溶解平衡
变式2(25-26高二·山东聊城·期中)难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法错误的是
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.BaSO4属于难溶电解质,它在水中完全不能溶解
命题点 2 沉淀溶解平衡的移动
典例2(25-26高二上·吉林·期中)在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:,要使Mg(OH)2固体减少而且增大,可采取的措施是
A.加MgSO4 B.加HCl溶液 C.加NaOH D.加水
变式1(24-25高二上·广东江门·期末)常温下,当悬浊液达到溶解平衡时,则
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.体系中和浓度相等
C.再加入固体,可以增大
D.升高温度可以促进溶解,增大
变式2(24-25高二上·北京·期中)将等浓度,等体积的溶液与KI溶液混合,充分反应后静置,关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度的说法中,不正确的是
A.加入少量AgI固体,沉淀溶解平衡不移动
B.加入少量固体,平衡向溶解方向移动,增大
C.加入少量蒸馏水后,平衡向溶解方向移动,增大
D.加入少量KI固体,平衡向沉淀方向移动,减小
命题点 3 溶度积的理解
典例3(24-25高二上·广西柳州·期中)向含有固体的饱和溶液中加入少量的硫酸,下列说法正确的是
A.减小 B.减小
C.固体的质量减小 D.的溶度积减小
变式1(25-26高二上·山东·期中)常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积/(mol2·L-2)
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
变式2(24-25高二下·安徽·期末)、、分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数。下列判断正确的是
A.时,pH均为4的盐酸和溶液中,不相等
B.两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
C.室温下,说明相同浓度下,溶液的pH大
D.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
命题点 4 溶度积与工艺流程
典例4(25-26高三上·湖南·开学考试)碳酸锰常用作脱硫的催化剂及瓷釉、涂料和清漆的颜料。室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,下列说法正确的是
A.长期储存NaF溶液应密封于玻璃容器并置于阴凉通风处
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.“沉锰”的离子方程式为
D.“沉锰”后的滤液中:
变式1(2025·四川绵阳·一模)工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知:①难溶于冷水,易溶于热水。
② 。
③,
A.“浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度,便于铅元素进入溶液
B.加入MnO调pH时,使平衡正向移动,除去
C.“沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动
D.经“沉淀转化”后得到,若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化),则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L
变式2(24-25高二上·山东青岛·期末)处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
常温下:①溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表,当溶液中金属离子浓度时,可认为沉淀完全。
物质
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
4.6
②,。下列说法正确的是
A.“沉淀池Ⅰ”中浓度为
B.“沉渣II”为CuS和ZnS
C.“沉淀池II”中完全沉淀时,溶液中
D.“出水”液体中的阳离子只有
命题点 5 沉淀溶解平衡的应用
典例5(24-25高二上·河南洛阳·期中)牙齿表面的釉质保护层主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH],羟基磷灰石的溶解平衡为Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。下列说法错误的是
A.由上述平衡可知,多补钙有利于保护牙齿
B.含糖量较高的食物在口腔中分解会产生有机酸,易造成龋齿
C.增大OH-浓度,上述平衡向羟塞磷灰石生成的方向移动,K减小
D.使用含氟牙膏能预防龋齿,是因为氟离子能够使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)(Ksp=2.8×10-61)
变式1(25-26高二上·河北衡水·期中)下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A.施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C.误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
变式2(24-25高二下·浙江杭州·期中)沉淀溶解平衡对分离沉淀时如何选择洗涤剂具有指导作用。例如,制得0.01mol 沉淀,用不同洗涤液洗涤,的溶解损失不同。已知:常温下,,,的,。
下列有关说法不正确的是
A.饱和溶液中存在
B.与蒸馏水相比,用稀硫酸洗涤能减小的溶解损失
C.每次用1L 溶液洗涤,共洗涤3次,仍有固体剩余
D.用少量 溶液(pH≈8.3)洗涤,将引入杂质
命题点 6 沉淀溶解平衡曲线
典例6(25-26高二上·河南洛阳·期中)已知在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知时,下列说法错误的是
A.
B.
C.M点溶液温度变为时,溶液中增大
D.时向N点体系中加入固体,可继续溶解
变式1(25-26高二上·河北邯郸·期中)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.图中和分别为温度下CdS在水中的物质的量浓度
B.图中各点对应的的关系为:
C.向点的溶液中加入少量固体,溶液组成由沿线向方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
变式2(24-25高二上·浙江台州·期中)常温下,Ksp(CaSO4)=9x10-6,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.常温下CaSO4饱和溶液中,c(Ca2+)、c()对应于曲线上任意一点
B.向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点
C.d点溶液通过蒸发可以变到c点
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c()等于3×10-3mol/L
命题点 7 沉淀溶解平衡线性图像
典例7(24-25高二下·河北秦皇岛·期中)室温下,两种难溶盐、在不同溶液中分别达到溶解平衡时,与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.P点的结晶速率大于溶解速率
C.向饱和溶液中加入固体,几乎不能转化为
D.加水不能使的悬浊液中离子浓度关系从Q点向Q点右上方移动
变式1(2025·安徽滁州·二模)常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.a点无沉淀生成,有沉淀生成
B.表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C.当时,饱和溶液中
D.向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
变式2(24-25高二下·河北承德·期末)某温度下,Ca(OH)2和CaWO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示[已知:pc(X)=-lgc(X)(X为OH-或)]。
下列叙述错误的是
A.L2代表pc()与pc()之间的关系
B.室温下,Ca(OH)2在水中的溶解度大于在NaOH溶液中的溶解度
C.M点分散系中含有CaWO4固体,不含Ca(OH)2固体
D.该温度下,将石灰乳加入Na2WO4溶液中,不能得到大量CaWO4
点拨 1 有关溶度积(Ksp)的计算
1.已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。
2.已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
3.计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)===CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp (MnS)=c(Mn2+)·c(S2-) ,Ksp (CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),则该反应的平衡常数K==。
点拨 2 沉淀的转化
1.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,两种沉淀的溶解度差别越大,转化越容易。
2.沉淀转化的应用
①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。
②矿物的转化:各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤变成CuSO4溶液,向深部渗透,遇到深层闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地转变为铜蓝(CuS)。
点拨 3 沉淀溶解平衡曲线的四个方面
1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液。
2.从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
3.比较溶液的Q与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
4.涉及Q的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度。
点拨 4 Ksp有关的计算
1.涉及Ksp的计算类型
(1)Ksp的基本计算及沉淀是否生成判断。
(2)沉淀先后判断。
(3)沉淀转化反应平衡常数与Ksp定量关系。
(4)金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算。
2.常见定量关系
(1)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh与弱碱的Ksp的关系,(以Fe3+为例)
Fe3+(aq)+3H2O(l) Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
Kh===。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系,M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==。
(3)沉淀转化常数K与Ksp的关系,如
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的K=。
◆能力强化练
1.(24-25高二上·山西太原·期中)下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
2.(24-25高二上·天津·期末)当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡时,为使固体的量减少,需加入少量的下列哪种固体
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·辽宁·期末)下列说法正确的是
A.相同温度时,1L 0.5mol/L 溶液与2L 0.25mol/L 溶液含物质的量相同
B.将pH相同的盐酸和醋酸等体积混合,醋酸电离程度增大
C.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中减小
D.某温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,AgCl溶解度不变
4.(24-25高二上·河北邯郸·期中)下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中仍存在Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
5.(23-24高二上·浙江杭州·期中)某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D.向溶液中加入少量水,pH不变
6.(24-25高二上·广东茂名·期中)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.“”说明没有完全电离,是弱电解质
B.等物质的量的和溶于水,溶液中一定有和
C.向饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成黄色沉淀,说明
7.(24-25高二上·广东茂名·期中)一定温度下,难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法正确的是
A.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡
B.向溶液中加一定量的水,溶液中电离出的离子浓度一定增大
C.达到溶解平衡时,再加入该难溶电解质,将促进其溶解
D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
8.(24-25高二上·四川成都·期末)Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是
A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
9.(24-25高二上·河北石家庄·期末)室温下,饱和溶液浓度约为,的,;,,,当溶液中离子浓度小于时视为除尽。下列说法不正确的是
A.反应的平衡常数
B.向的溶液中通入足量(忽略溶液体积变化),可以除尽
C.浓度均为的和NaHS的混合溶液中加几滴稀硫酸,pH几乎不变
D.向两份相同的饱和溶液中分别加入足量固体、CuS固体,大于
10.(25-26高二上·湖北·期中)下列液体均处于,有关难溶电解质的叙述错误的是
A.溶液中的是一个常数
B.在稀硫酸中的溶解度比在纯水中的溶解度小
C.向的悬浊液中加入少量的固体,增大
D.向浓度均为的、混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成沉淀,说明
◆综合拔高练
11.(24-25高二上·山东菏泽·期末)常温下,CuS和Ag2S的沉淀溶解曲线如图所示,Mn+代表Cu2+或Ag+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.b点的坐标为(23,13)
B.常温下,CuS和Ag2S的溶解度:c(CuS)>c(Ag2S)
C.a点有CuS沉淀生成,无Ag2S沉淀生成
D.用Na2S处理某含Cu2+、Ag+的废水,当c(S2-)=0.1mol·L−1时,溶液中
12.(24-25高二下·江苏南通·期末)化合物可用于酸性废水的处理。该化合物可实现以下转化:
已知:与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
,。
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中若反应生成,则转移电子数为1mol
B.溶液B中含有的阳离子主要有
C.若步骤Ⅱ不加入,则溶液A中大量减少的金属离子是和
D.由步骤Ⅲ可知,中溶解度最大的是
13.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)常温下,在“”水溶液体系中三种含硫微粒的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示。下列说法不正确的是
已知:CuS的,HgS的
A.为
B.含的和的盐酸的混合溶液中存在:
C.的溶液中含硫微粒大小关系:
D.向含和均为0.1mol/L的溶液中滴加饱和溶液(约0.1mol/L),可使CuS沉淀和HgS沉淀分离
14.(24-25高二下·湖北孝感·期末)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.该温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.曲线BC段内,=
15.(24-25高二下·湖北襄阳·期末)用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A.曲线a表示S2-对应的变化关系
B.溶度积常数,
C.H2S电离常数的数量级,
D.溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
16.(24-25高二下·浙江湖州·期末)25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示()。某小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样来测定其中和浓度。已知:为砖红色沉淀。下列说法不正确的是
A.滴定时,出现稳定的砖红色沉淀时即为滴定终点
B.AgBr溶解度小于AgCl,曲线③对应的物质是AgBr
C.滴定时,混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
17.(24-25高二下·浙江台州·期中)、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
18.(24-25高二上·吉林松原·期末)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KSCN溶液、K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.L1表示AgSCN的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是Ag2CrO4的过饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
19.(24-25高二下·湖南郴州·期末)一种锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的如下表
下列说法正确的是
A.酸浸工序中若改用稀硫酸,也能产生气体且气体成分不变
B.滤渣①能溶于稀硫酸,所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红
C.除杂②工序中,若溶液中,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大
D.沉淀工序中产生的气体为
20.(24-25高二下·湖南郴州·期末)某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如图所示,c为、、和的浓度,单位为。已知下列说法不正确的是
A. B.曲线④代表表示pH与的关系
C. D.曲线①表示pH与的关系
,C错误;根据分析知,曲线①表示pH与的关系,D正确;故选C。
◆高考真题练
1.(2025·广西卷)常温下,用溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
I.硫酸酸化的溶液
Ⅱ.盐酸酸化的溶液
随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:,;溶液中某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的
B.Ⅱ中恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的低于理论值,说明被氧化
D.g点的大于i点的
2.(2025·浙江卷)已知:
下列有关说法不正确的是
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
3.(2025·四川卷)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
4.(2025·四川卷)根据下列操作及现象,得出结论错误的是
选项
操作及现象
结论
A
分别测定的和溶液的,溶液的更小
结合的能力:
B
向和均为的混合溶液中加入,再逐滴加入氯水并振荡,层先出现紫红色
还原性:
C
分别向含等物质的量的悬浊液中,加入等体积乙酸,加热,仅完全溶解
溶度积常数:
D
分别向的三氯乙酸和乙酸溶液中加入等量镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
5.(2025·湖南卷)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
6.(2025·湖南卷)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
7.(2025·重庆卷)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
8.(2025·陕晋青宁卷)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
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
9.(2025·甘肃卷)下列实验操作能够达到目的的是
选项
实验操作
目的
A
测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
B
向稀溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
C
向溶液先滴入几滴NaCl溶液,再滴入几滴NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较AgCl和AgI的Ksp大小
D
将氯气通入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
10.(2025·安徽卷)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
要点 1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.难溶电解质的沉淀溶解平衡
从固体溶解和沉淀生成的角度,AgCl在溶液中存在两个过程:
(1)溶解:在水分子的作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中。
(2)沉淀:溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出。
在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即建立下列动态平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。人们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2. 反应完全的标志
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,通常认为生成沉淀的反应进行完全。
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。
(2)外因:温度、浓度、相同离子等,其影响符合“勒夏特列原理”。
①温度:一般来说,温度越高,固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2。
②相同离子:加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐,平衡向生成沉淀的方向移动,溶解度减小。
③外加其他物质(与电解质电离的离子反应),平衡向沉淀溶解的方向移动,溶解度增大。
要点 2 溶度积常数
1.溶度积的概念
概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp
表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)
意义
溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力
影响因素
溶度积Ksp值的大小与难溶电解质的性质和温度有关
2.溶度积的理解
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改变溶度积。
(2)相同类型的难溶电解质的Ksp越小,一般溶解度越小,越难溶。如:由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。
(3)溶解平衡一般是吸热的,温度升高,平衡正移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
(4)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物,不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小,需通过计算转化为溶解度。
3.溶度积Ksp与离子积Q的关系应用
通过比较某温度下难溶电解质的溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q的相对大小,可以判断难溶电解质在该温度下溶液中的沉淀或溶解情况。
①Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和达到新的平衡;
②Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
③Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
要点 3 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
在难溶电解质溶液中,若其离子积(Q)大于溶度积常数(Ksp),就会有沉淀生成。因此,要使溶液析出沉淀或要使沉淀更完全,应使其离子积大于溶度积,即Q>Ksp。
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积(Q)小于溶度积(Ksp)因此,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解,即Q<Ksp。
(2)沉淀溶解的方法
①加入试剂,使溶液中离子生成弱电解质而溶解。如Mg(OH)2用盐酸溶液溶解。
②加入氧化剂与溶液中的离子发生氧化还原反应而溶解,如CuS用稀HNO3溶解。
③加入试剂,与溶液中的离子结合生成配合物而溶解,如AgCl用氨水溶解生成[Ag(NH3)2]+。
3.沉淀转化的规律
(1)一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
(2)当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。
(3)如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。
4.沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp 表达式相同时,Ksp 越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
(2)向含等浓度CO、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
要点 4 沉淀溶解平衡图像分析
一、难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
二、pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)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直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
三、沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
命题点 1 沉淀溶解平衡的理解
典例1(25-26高二上·河北衡水·期中)下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.,说明AgCl部分电离,是弱电解质
B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变
C.向AgCl饱和溶液中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动,变大
D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl
【答案】D
【解析】AgCl属于盐,在水溶液中溶解度小但溶解部分完全电离,属于强电解质,A错误;若溶液中无其他离子影响,AgCl溶解平衡时Ag⁺和Cl⁻浓度相等,若向平衡体系中加入硝酸银溶液重新平衡时,c(Ag⁺)增大,c(Cl⁻)减小,二者浓度不相等,B错误;稀释AgCl饱和溶液时,平衡右移,溶度积Ksp不变,重新平衡时,浓度不变,C错误;用盐酸洗涤时,Cl⁻浓度增大,抑制AgCl溶解,减少固体损耗,D正确;故选D。
变式1(25-26高二上·河北唐山·期中)下列对溶解平衡的描述正确的是
A.没有绝对不溶的物质,任何物质在水中都会达到溶解平衡状态
B.沉淀达到溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀达到溶解平衡时,溶液中各离子浓度相等,且保持不变
D.易溶电解质不存在溶解平衡
【答案】B
【解析】没有绝对不溶的物质,但只有达到饱和状态时才会形成溶解平衡,并非任何情况都会达到平衡,A错误;溶解平衡的本质是沉淀的速率与溶解的速率相等,处于动态平衡,B正确;溶解平衡时各离子浓度保持不变,但浓度不一定相等(如中与浓度比为3:2),C错误;易溶电解质在饱和溶液中仍存在溶解平衡(如饱和溶液),D错误;故选B。
变式2(25-26高二·山东聊城·期中)难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法错误的是
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.BaSO4属于难溶电解质,它在水中完全不能溶解
【答案】D
【解析】达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,故A正确;达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,故B正确;加入的难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,故C正确;虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,故D错误;故选:D。
命题点 2 沉淀溶解平衡的移动
典例2(25-26高二上·吉林·期中)在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:,要使Mg(OH)2固体减少而且增大,可采取的措施是
A.加MgSO4 B.加HCl溶液 C.加NaOH D.加水
【答案】B
【解析】加入固体MgSO4,增大了c(Mg2+),使溶解平衡逆向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量增加,故A错误;加HCl溶液,消耗了氢氧根离子,使溶解平衡正向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少,c(Mg2+)增加,故B正确;加入NaOH固体,增大了c(OH-),使溶解平衡逆向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量增加,c(Mg2+)减小,故C错误;加入适量水,使溶解平衡正向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少,由于加水后仍是Mg(OH)2的饱和溶液,所以c(Mg2+)不变,故D错误;故选B。
变式1(24-25高二上·广东江门·期末)常温下,当悬浊液达到溶解平衡时,则
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.体系中和浓度相等
C.再加入固体,可以增大
D.升高温度可以促进溶解,增大
【答案】A
【解析】溶解平衡是动态平衡,此时沉淀(固体生成)速率与溶解(固体溶解)速率相等,故A正确;Ca(OH)2溶解时生成1个Ca2+和2个OH-,故c(OH-)=2c(Ca2+),浓度不相等,故B错误;已达平衡的悬浊液中,固体浓度视为常数,加入固体不会改变溶液中离子浓度,故C错误;Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低(反常溶解性),升温会减少溶解,c(Ca2+)反而降低,故D错误;故选A。
变式2(24-25高二上·北京·期中)将等浓度,等体积的溶液与KI溶液混合,充分反应后静置,关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度的说法中,不正确的是
A.加入少量AgI固体,沉淀溶解平衡不移动
B.加入少量固体,平衡向溶解方向移动,增大
C.加入少量蒸馏水后,平衡向溶解方向移动,增大
D.加入少量KI固体,平衡向沉淀方向移动,减小
【答案】C
【分析】将等浓度等体积的溶液与KI溶液混合,充分反应后静置,在溶液中达到沉淀溶解平衡:。
【解析】AgI的沉淀溶解平衡,加入少量AgI固体,沉淀溶解平衡不移动,A正确;AgI的沉淀溶解平衡,加入少量固体,由于硫化银的溶解度更小,AgI溶解,转化为沉淀, 增大,B正确;AgI的沉淀溶解平衡,加入少量蒸馏水后,平衡向溶解方向移动但仍然处于原温度下的溶解平衡,不变,C错误;AgI的沉淀溶解平衡,加入少量KI固体,增大了,平衡向沉淀方向移动,减小,D正确;故选C。
命题点 3 溶度积的理解
典例3(24-25高二上·广西柳州·期中)向含有固体的饱和溶液中加入少量的硫酸,下列说法正确的是
A.减小 B.减小
C.固体的质量减小 D.的溶度积减小
【答案】A
【解析】硫酸钡铇和溶液中存在如下平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+ SO(aq),向溶液中加入0.1mol/L硫酸溶液,溶液中硫酸根离子浓度增大,溶解平衡左移,溶液中的钡离子浓度减小、硫酸钡固体质量增大,但硫酸钡的溶度积不变,故选A。
变式1(25-26高二上·山东·期中)常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积/(mol2·L-2)
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
【答案】B
【解析】当向等浓度的混合液中滴加时,沉淀顺序由各硫化物的溶度积()决定。越小,所需浓度越低,越先沉淀。的最小,故最先沉淀;硫化锌的次之,随后沉淀;的最大,最后沉淀。正确顺序为;对应选项B。
变式2(24-25高二下·安徽·期末)、、分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数。下列判断正确的是
A.时,pH均为4的盐酸和溶液中,不相等
B.两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
C.室温下,说明相同浓度下,溶液的pH大
D.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
【答案】D
【解析】水的离子积常数Kw仅与温度有关,25℃时盐酸和NH4Cl溶液中的Kw相等,A错误;相同类型(即化学组成中阴阳离子个数对应相等,如)的难溶物,Ksp小的难溶物的溶解度也小,但不同类型的难溶物无此规律,需通过计算确定溶解度大小,B错误;Ka越大说明酸的电离程度越大,相同浓度下,CH3COOH电离得到的氢离子浓度更大,溶液的pH应更小,C错误;,室温下,Ka、Kw均保持不变,稀释时不变,D正确;故选D。
命题点 4 溶度积与工艺流程
典例4(25-26高三上·湖南·开学考试)碳酸锰常用作脱硫的催化剂及瓷釉、涂料和清漆的颜料。室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,下列说法正确的是
A.长期储存NaF溶液应密封于玻璃容器并置于阴凉通风处
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.“沉锰”的离子方程式为
D.“沉锰”后的滤液中:
【答案】C
【分析】含少量的溶液中加氟化钠溶液“除镁”,将转化为沉淀;过滤后,所得滤液中加入碳酸氢钠溶液“沉锰”,得到。
【解析】NaF为强碱弱酸盐,溶液中易水解生成HF和,水解产物能与玻璃中的反应,故不能用玻璃容器储存NaF溶液,A错误;“除镁”得到的上层清液中镁离子沉淀完全,则,因此,若加入的氟化钠溶液过量,则浓度大于,B错误;“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳,离子方程式为,C正确;“沉锰”后的滤液中含,则电荷守恒式应为,D错误;故选C。
变式1(2025·四川绵阳·一模)工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知:①难溶于冷水,易溶于热水。
② 。
③,
A.“浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度,便于铅元素进入溶液
B.加入MnO调pH时,使平衡正向移动,除去
C.“沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动
D.经“沉淀转化”后得到,若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化),则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L
【答案】D
【分析】分析题干与流程图可知,原料为方铅矿(主要成分为PbS、含杂质FeS2),目标产物为,铅元素为流程转化中的主元素,Fe、S等元素在作为杂质被除去,PbS在“浸取”过程中转化成能溶于水的,又通过冰水降温在“沉降”过程中转化为难溶于冷水的而分离出来,与硫酸反应生成。
【解析】“浸取”时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应平衡正向移动,使更多的Pb元素存在于溶液中,故A正确;加入MnO调pH时,使平衡正向移动,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,故B正确;△H>0反应吸热,加入冰水温度降低,使平衡逆向移动,故C正确;沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数K= =8.89×102,沉淀转化后c(Cl-)=4mol/L,则沉淀转化后溶液中c(SO)为=0.018mol/L,反应生成的PbSO4为2mol,则初始的H2SO4的物质的量至少为2.018mol,则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.018mol·L-1,故D错误;故选D。
变式2(24-25高二上·山东青岛·期末)处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
常温下:①溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表,当溶液中金属离子浓度时,可认为沉淀完全。
物质
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
4.6
②,。下列说法正确的是
A.“沉淀池Ⅰ”中浓度为
B.“沉渣II”为CuS和ZnS
C.“沉淀池II”中完全沉淀时,溶液中
D.“出水”液体中的阳离子只有
【答案】A
【分析】水中含有铜离子、三价铁离子、锌离子、铝离子,首先加入石灰乳调节pH=4,除掉三价铁离子和铝离子得到“沉渣I”沉淀和沉淀,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。
【解析】当完全沉淀时,,pH=4.6,,,p H=4时,,故A正确;根据表格中数据,pH=4时,Al3+沉淀不完全,故“沉渣II”为CuS、ZnS和少量Al(OH)3,B错误;当锌离子完全沉淀时,铜离子也已经沉淀完全,硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则,C错误;“出水”液体中的阳离子有和,以及剩余微量的Ca2+、Zn2+,D错误;故选A。
命题点 5 沉淀溶解平衡的应用
典例5(24-25高二上·河南洛阳·期中)牙齿表面的釉质保护层主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH],羟基磷灰石的溶解平衡为Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。下列说法错误的是
A.由上述平衡可知,多补钙有利于保护牙齿
B.含糖量较高的食物在口腔中分解会产生有机酸,易造成龋齿
C.增大OH-浓度,上述平衡向羟塞磷灰石生成的方向移动,K减小
D.使用含氟牙膏能预防龋齿,是因为氟离子能够使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)(Ksp=2.8×10-61)
【答案】C
【解析】根据Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq)分析可知,增大钙离子浓度,平衡左移,防止了牙齿中羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]溶解,起到保护牙齿作用,A正确;残留在牙齿上的糖发酵会产生有机酸电离出H+,H+和沉淀溶解平衡中的氢氧根离子反应,促使平衡右移,保护牙齿的羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]溶解,易造成龋齿,B正确;增大OH-浓度,平衡左移,生成更多羟基磷灰石,但平衡常数K是常数,仅与温度有关,不随浓度变化而改变,C错误;羟基磷酸钙的Ksp大于氟磷酸钙,两种物质阴阳离子比相同,证明氟磷酸钙更难溶解,氟离子能够使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),使用含氟牙膏能防止龋齿,能够起到保护牙齿的作用,D正确;故选C。
变式1(25-26高二上·河北衡水·期中)下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A.施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C.误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】C
【解析】石膏中的Ca2+与生成CaCO3沉淀,减少水解产生的OH-,降低碱性,A正确;CaSO4的溶度积大于CaCO3,水垢转化为CaCO3后更易被酸溶解,B正确;Na2CO3生成的BaCO3在胃酸中会溶解,无法有效解毒,应使用硫酸盐生成BaSO4,C错误;F⁻与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化,D正确;故选C。
变式2(24-25高二下·浙江杭州·期中)沉淀溶解平衡对分离沉淀时如何选择洗涤剂具有指导作用。例如,制得0.01mol 沉淀,用不同洗涤液洗涤,的溶解损失不同。已知:常温下,,,的,。
下列有关说法不正确的是
A.饱和溶液中存在
B.与蒸馏水相比,用稀硫酸洗涤能减小的溶解损失
C.每次用1L 溶液洗涤,共洗涤3次,仍有固体剩余
D.用少量 溶液(pH≈8.3)洗涤,将引入杂质
【答案】C
【解析】饱和溶液中,浓度约为1.05×10-5 mol/L,而H+浓度(中性水)为1×10-7 mol/L,故浓度更大,A正确;稀硫酸洗涤时,离子浓度增大,同离子效应抑制BaSO4溶解,减少损失,B正确;洗涤液中浓度为0.10mol/L,BaSO4(s)+ (aq)⇋BaCO3(s)+ (aq)的平衡常数为K=,平衡时K=,c()=0.00423mol/L,对应每升洗涤液溶解BaSO4的物质的量为0.00423mol,三次洗涤共溶解0.01269mol,超过原沉淀量0.01mol,故无固体剩余,C错误;浓度与Ba2+的,会生成BaCO3沉淀,会引入杂质,D正确;故选C。
命题点 6 沉淀溶解平衡曲线
典例6(25-26高二上·河南洛阳·期中)已知在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知时,下列说法错误的是
A.
B.
C.M点溶液温度变为时,溶液中增大
D.时向N点体系中加入固体,可继续溶解
【答案】C
【分析】这张图是不同温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线,横坐标为,纵坐标为。曲线上的点表示的沉淀溶解平衡状态,此时。因为AgCl溶解是吸热过程,温度越高,越大。所以,对应的曲线更靠上,说明该温度下的和浓度乘积更大。曲线上的点(如M、N在各自温度曲线的对应点)是平衡状态;曲线下方的点(如N在曲线下方)是不饱和溶液,可继续溶解;曲线上方的点是过饱和溶液,会有沉淀析出。据此分析。
【解析】溶解吸热,温度升高增大,曲线的大于,故温度,A正确;时,曲线上的点满足,解得,即,B正确;M点为饱和溶液,温度降为时,减小,离子积,沉淀析出,减小,C错误;N点在曲线下方,,为不饱和溶液,加入固体可继续溶解至饱和,D正确;故选C。
变式1(25-26高二上·河北邯郸·期中)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.图中和分别为温度下CdS在水中的物质的量浓度
B.图中各点对应的的关系为:
C.向点的溶液中加入少量固体,溶液组成由沿线向方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】B
【解析】CdS在水中存在沉淀溶解平衡:,其溶度积,在饱和溶液中,,结合图像可以看出,图中和分别表示和温度下CdS的物质的量浓度,A项正确;CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积只受温度影响,和p点均在温度为条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,B项错误;点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,减小,增大,溶液组成由m沿mpn向p方向移动,C项正确;从图像中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明为吸热反应,则温度降低时,q点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的与同时减小,会沿qp线向p点方向移动,D项正确;故选B。
变式2(24-25高二上·浙江台州·期中)常温下,Ksp(CaSO4)=9x10-6,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.常温下CaSO4饱和溶液中,c(Ca2+)、c()对应于曲线上任意一点
B.向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点
C.d点溶液通过蒸发可以变到c点
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c()等于3×10-3mol/L
【答案】B
【解析】沉淀溶解平衡曲线表示的是在一定温度下,溶液中与的乘积等于,常温下饱和溶液中只对应曲线上=这一点,该项错误;d点溶液中,为的不饱和溶液 。加入适量固体,增大,而不变,能使溶液达到饱和(即可以变c点,c点为饱和溶液),该项正确;d点溶液通过蒸发,和的浓度均会增大,而从d点到c点)不变,所以不能通过蒸发实现从d点到c点的转变,该项错误;b点,,,会有沉淀生成 。设平衡后,则,由,即,解得,该项错误;故选B。
命题点 7 沉淀溶解平衡线性图像
典例7(24-25高二下·河北秦皇岛·期中)室温下,两种难溶盐、在不同溶液中分别达到溶解平衡时,与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.P点的结晶速率大于溶解速率
C.向饱和溶液中加入固体,几乎不能转化为
D.加水不能使的悬浊液中离子浓度关系从Q点向Q点右上方移动
【答案】D
【解析】对于,溶解平衡为,,取负对数得,即直线斜率为-x;由图像知线斜率为-1(从(0,13.1)到(13.1,0)),故x=1;同理线斜率为-2(从(0,8)到(4,0)),故y=2,x:y=1:2,A正确;P点在溶解平衡线下方,此时>Ksp(PbX),溶液过饱和,结晶速率大于溶解速率,B正确;由图像知,=,=, ,==,平衡常数很小,向饱和溶液中加入固体,几乎不能转化为,C正确;悬浊液为饱和溶液,加大量水稀释后变为的不饱和溶液,减小, ,所以通过加水可以使的悬浊液中离子浓度关系从Q点沿着原点与Q点的连线向Q点右上方移动, D错误;故选D。
变式1(2025·安徽滁州·二模)常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.a点无沉淀生成,有沉淀生成
B.表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C.当时,饱和溶液中
D.向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
【答案】D
【分析】由和可知,本题图像斜率绝对值大的线段为即的饱和溶液,线段bc代表的是即的饱和溶液,而另外一条线代表的是即的饱和溶液,且由c点坐标值可知:和。
【解析】结合图像和分析,过a点作x轴垂线,a点的Qc大于,a点是的过饱和溶液有沉淀析出,a点的Qc小于,a点是的不饱和溶液,没有沉淀析出,A正确;在纯水中溶解度的点为,即,在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部,不在线段bc之间,B正确;时,饱和溶液中所以,C正确;向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,的溶解度为,的溶解度为,D错误;故选D。
变式2(24-25高二下·河北承德·期末)某温度下,Ca(OH)2和CaWO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示[已知:pc(X)=-lgc(X)(X为OH-或)]。
下列叙述错误的是
A.L2代表pc()与pc()之间的关系
B.室温下,Ca(OH)2在水中的溶解度大于在NaOH溶液中的溶解度
C.M点分散系中含有CaWO4固体,不含Ca(OH)2固体
D.该温度下,将石灰乳加入Na2WO4溶液中,不能得到大量CaWO4
【答案】D
【分析】由可知图中代表CaWO4沉淀溶解平衡曲线的斜率为-1,因此L1代表CaWO4,L2代表Ca(OH)2,由L1线上点(3,7)计算,由L2线上点(0,6)计算,据此分析;
【解析】根据分析,L2代表pc()与pc()之间的关系,A正确;Ca(OH)2是微溶物,存在溶解平衡,NaOH溶液中氢氧根浓度较大,抑制Ca(OH)2的溶解,故室温下,Ca(OH)2在水中的溶解度大于在NaOH溶液中的溶解度,B正确;M点分散系中的离子积大于,含有CaWO4固体,的离子积小于,不含Ca(OH)2固体,C正确;,该反应的平衡常数,可知该温度下,将石灰乳加入Na2WO4溶液中,能得到大量CaWO4,D错误;故选D。
点拨 1 有关溶度积(Ksp)的计算
1.已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。
2.已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
3.计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)===CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp (MnS)=c(Mn2+)·c(S2-) ,Ksp (CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),则该反应的平衡常数K==。
点拨 2 沉淀的转化
1.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,两种沉淀的溶解度差别越大,转化越容易。
2.沉淀转化的应用
①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。
②矿物的转化:各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤变成CuSO4溶液,向深部渗透,遇到深层闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地转变为铜蓝(CuS)。
点拨 3 沉淀溶解平衡曲线的四个方面
1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液。
2.从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
3.比较溶液的Q与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
4.涉及Q的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度。
点拨 4 Ksp有关的计算
1.涉及Ksp的计算类型
(1)Ksp的基本计算及沉淀是否生成判断。
(2)沉淀先后判断。
(3)沉淀转化反应平衡常数与Ksp定量关系。
(4)金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算。
2.常见定量关系
(1)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh与弱碱的Ksp的关系,(以Fe3+为例)
Fe3+(aq)+3H2O(l) Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
Kh===。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系,M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==。
(3)沉淀转化常数K与Ksp的关系,如
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的K=。
◆能力强化练
1.(24-25高二上·山西太原·期中)下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
【答案】B
【解析】沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度不一定相等,例如重铬酸银沉淀溶解平衡中,银离子和重铬酸根离子浓度不等,故A错误;,由方程式可知,含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,平衡常数不变,则和的浓度不变,故B正确;溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积,故C错误;AgCl在水溶液中溶解部分完全电离,是强电解质,故D错误;故选B。
2.(24-25高二上·天津·期末)当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡时,为使固体的量减少,需加入少量的下列哪种固体
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】加入少量氯化镁固体时,溶液中的镁离子浓度增大,平衡逆向移动,氢氧化镁固体的量增大,故A不符合题意;加入少量氢氧化钠固体时,溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,氢氧化镁固体的量增大,故B不符合题意;加入少量氧化钠固体时,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,氢氧化镁固体的质量增大,故C不符合题意;加入少量硫酸氢钠固体时,硫酸氢钠电离出的氢离子中和溶液中的氢氧根离子,溶液中氢氧根离子浓度减小,平衡正向移动,氢氧化镁固体的量减小,故D符合题意;故选D。
3.(24-25高二上·辽宁·期末)下列说法正确的是
A.相同温度时,1L 0.5mol/L 溶液与2L 0.25mol/L 溶液含物质的量相同
B.将pH相同的盐酸和醋酸等体积混合,醋酸电离程度增大
C.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中减小
D.某温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,AgCl溶解度不变
【答案】C
【解析】浓度越小水解程度越大,2L 0.25mol/L 溶液水解程度大,物质的量小,A错误;醋酸的电离常数Ka=,将pH相同的盐酸和醋酸等体积混合后,氢离子浓度不变,c(CH3COO-)和c(CH3COOH)都为原来的一半,则Ka不变,电离程度不变,B错误;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=,温度升高促进CH3COO-水解,水解平衡常数增大,=,故将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中减小,C正确;向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,c(Cl-)变大,AgCl溶解度变小,D错误;故选C。
4.(24-25高二上·河北邯郸·期中)下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中仍存在Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
【答案】D
【解析】氯化银存在溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),该平衡为动态平衡,AgCl的沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等,A正确;AgCl在水中存在溶解平衡是动态平衡,溶液中存在Ag+和Cl-,B正确;升高温度,溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,AgCl沉淀的溶解度增大,C正确;向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,AgCl沉淀溶解平衡左移,溶解度减小,D错误;故选D。
5.(23-24高二上·浙江杭州·期中)某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D.向溶液中加入少量水,pH不变
【答案】A
【解析】恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶解的氢氧化钙已经达到饱和,溶液的c(OH-)不变,溶液的pH不变,A错误; 该平衡放热,升高温度,平衡逆向移动,B正确;向溶液中加入少量固体,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,相当于减少1个钙离子同时增加2个钠离子,则溶液质量增加,C正确;向溶液中加入少量水,悬浊溶液中少量氢氧化钙溶解,溶液仍然是氢氧化钙的饱和溶液,pH不变,D正确;故选A。
6.(24-25高二上·广东茂名·期中)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.“”说明没有完全电离,是弱电解质
B.等物质的量的和溶于水,溶液中一定有和
C.向饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成黄色沉淀,说明
【答案】B
【解析】“”说明AgCl是极少部分溶解,但溶解部分完全电离,AgCl是强电解质,A错误;等物质的量的和溶于水生成AgCl沉淀,但AgCl存在沉淀溶解平衡,则溶液中一定有Ag+和Cl−,B正确;向饱和溶液中加入盐酸,若加入盐酸后溶液中Cl-的浓度小于原饱和溶液中Cl-的浓度,此时不产生沉淀,则不一定会有沉淀生成,C错误;向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成AgI黄色沉淀,即沉淀向AgI沉淀转化,说明AgI的溶解度小于AgCl,且两者组成和结构相似,则,D错误;故选B。
7.(24-25高二上·广东茂名·期中)一定温度下,难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法正确的是
A.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡
B.向溶液中加一定量的水,溶液中电离出的离子浓度一定增大
C.达到溶解平衡时,再加入该难溶电解质,将促进其溶解
D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
【答案】A
【解析】难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,溶解和沉淀的过程同时发生,且速率相等,使得宏观上电解质在水中的浓度保持稳定,是一种动态平衡,A正确;向溶液中加一定量的水,若仍有固体未溶解,由于温度不变,难溶电解质不变,则溶液电离出的离子浓度不变,B错误;达到溶解平衡时,再加入该难溶电解质固体,不会影响该沉淀溶解平衡,化学平衡不移动,C错误;难溶电解质电离出的阴阳离子所带电荷不一定相同,其浓度也不一定相等,如平衡时阴阳离子浓度相等,平衡时阴阳离子浓度不等,D错误;故选A。
8.(24-25高二上·四川成都·期末)Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是
A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
【答案】C
【解析】AgCl的溶度积[]比Ag2CrO4小,滴定开始时Cl⁻浓度较高,Ag⁺优先与Cl⁻生成AgCl沉淀,A正确;当Cl⁻被完全沉淀后,过量的Ag⁺与CrO生成砖红色Ag2CrO4沉淀,指示终点,B正确;当Ag2CrO4开始沉淀时,Cl⁻浓度已极低,此时AgCl可能部分溶解并转化为Ag2CrO4(反应:2AgCl(s) + CrO →Ag2CrO4 (s) + 2Cl⁻),涉及沉淀转化,C错误;Mohr法需在中性条件下进行(pH≈6.5-10.5),避免CrO转化为Cr2O(酸性)或Ag⁺水解(强碱性),D正确;故选C。
9.(24-25高二上·河北石家庄·期末)室温下,饱和溶液浓度约为,的,;,,,当溶液中离子浓度小于时视为除尽。下列说法不正确的是
A.反应的平衡常数
B.向的溶液中通入足量(忽略溶液体积变化),可以除尽
C.浓度均为的和NaHS的混合溶液中加几滴稀硫酸,pH几乎不变
D.向两份相同的饱和溶液中分别加入足量固体、CuS固体,大于
【答案】B
【解析】反应的平衡常数,A正确;饱和溶液中≈=Ka1,则c2(H+)=1.1×10-8,=Ka1Ka2,c(S2-)≈,此时的平衡浓度为,大于10-5mol/L,无法除尽,B错误;和的混合溶液为缓冲体系,加入少量会与结合成少量,pH几乎不变,C正确;的,的,在H2S饱和溶液中,c(S2-)≈,则,,故,D正确;故选B。
10.(25-26高二上·湖北·期中)下列液体均处于,有关难溶电解质的叙述错误的是
A.溶液中的是一个常数
B.在稀硫酸中的溶解度比在纯水中的溶解度小
C.向的悬浊液中加入少量的固体,增大
D.向浓度均为的、混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成沉淀,说明
【答案】A
【解析】题中没有说明是饱和溶液,则溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积无法确定,A错误;BaSO4在稀硫酸中,由于同离子效应(SO浓度增加),溶解度降低,B正确;NH与OH-反应生成NH3·H2O,减少OH-浓度,促使Mg(OH)2溶解平衡右移,Mg2+浓度增大,C正确;当两种金属离子浓度相同时,溶度积较小的物质先沉淀,Cu(OH)2先沉淀说明其Ksp更小,D正确;故选A。
◆综合拔高练
11.(24-25高二上·山东菏泽·期末)常温下,CuS和Ag2S的沉淀溶解曲线如图所示,Mn+代表Cu2+或Ag+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.b点的坐标为(23,13)
B.常温下,CuS和Ag2S的溶解度:c(CuS)>c(Ag2S)
C.a点有CuS沉淀生成,无Ag2S沉淀生成
D.用Na2S处理某含Cu2+、Ag+的废水,当c(S2-)=0.1mol·L−1时,溶液中
【答案】B
【分析】CuS的阴阳离子个数比为1:1,I在横轴和纵轴上的截距相同,则Ⅰ表示CuS的沉淀溶解平衡图线,Ⅱ表示Ag2S的沉淀溶解平衡图线。且常温下, 。
【解析】设b点坐标为(x,y),则x+y=36,x+2y=49,解得x=23、y=13,故A正确;常温下,饱和CuS溶液中c(S2-)=,饱和Ag2S溶液中c(S2-)=,所以溶解度:c(CuS)<c(Ag2S),故B错误;a点的>,<,所以a点有CuS沉淀生成,无Ag2S沉淀生成,故C正确;用Na2S处理某含Cu2+、Ag+的废水,当c(S2-)=0.1mol·L−1时, ,, 溶液中,故D正确;故选B。
12.(24-25高二下·江苏南通·期末)化合物可用于酸性废水的处理。该化合物可实现以下转化:
已知:与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
,。
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中若反应生成,则转移电子数为1mol
B.溶液B中含有的阳离子主要有
C.若步骤Ⅱ不加入,则溶液A中大量减少的金属离子是和
D.由步骤Ⅲ可知,中溶解度最大的是
【答案】C
【分析】中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳,溶液A中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子,氯离子,若酸过量,还有H+,通入氨气、加氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁,溶液B中主要含有镁离子、锰离子、钙离子、铵根离子、氯离子等,Ⅲ中通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀,据此回答。
【解析】步骤I中发生反应,CO2中C元素化合价为+ 4价,CO中C元素化合价为+ 2价,生成1molCO时,转移2 mol电子,则生成0.5molCO,转移电子数为1 mol, A正确;根据分析,溶液B中含有的阳离子主要有,B正确;由题给溶度积可知,氢氧化锰比氢氧化镁更难溶,由流程,通入NH3、加的作用为调节溶液,使得亚铁离子转化为沉淀,而防止转化为氢氧化物沉淀,若不加入NH4Cl,Mg2+、Fe2+、Mn2+都会大量减少,C错误;MnCO3、CaCO3和MgCO3是同种类型的沉淀,溶解度大的最后沉淀出来,由于通入二氧化碳,生成的沉淀是CaCO3和MnCO3,所以MgCO3溶解度最大,D正确;故选C。
13.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)常温下,在“”水溶液体系中三种含硫微粒的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示。下列说法不正确的是
已知:CuS的,HgS的
A.为
B.含的和的盐酸的混合溶液中存在:
C.的溶液中含硫微粒大小关系:
D.向含和均为0.1mol/L的溶液中滴加饱和溶液(约0.1mol/L),可使CuS沉淀和HgS沉淀分离
【答案】B
【分析】随pH增大,H2S浓度逐渐减小、HS-的浓度先增大后减小、S2-浓度增大,c(H2S)=c(HS-)时,pH=6.9,则Ka1(H2S)==10-6.9;同理,c(S2-)=c(HS-)时,pH=13,Ka2(H2S)=10-13。
【解析】由题分析可知,Ka1(H2S)=1×10-6.9,A正确;含0.1mol/L的H2S和0.1mol/L盐酸的混合溶液中,盐酸提供大量H+,抑制H2S电离,c(H+)≈0.1mol/L ,此时c(HS-)小于0.1mol/L,又Ka2(H2S)==10-13,则c(S2-)=,B错误;假设0.01mol/L的Na2S溶液中有50%的S2-水解,则根据可知,达到水解平衡时,S2-、HS-、OH-的浓度均为0.005mol/L,此时Qc=,而Kh1=,水解平衡还会正向进行,S2-的水解率大于50%,则c(HS-)>c(S2-),C正确;向含Cu2+和Hg2+均为0.1mol/L的溶液中滴加饱和H2S溶液,HgS的Ksp=1.6×10-52,Hg2+完全沉淀时c(S2-)=,Q(CuS)=0.1×1.6×10-47=1.6×10-48,Q小于CuS的Ksp=6.3×10-36,没有CuS生成,所以可使CuS沉淀和HgS沉淀分离,D正确;故选B。
14.(24-25高二下·湖北孝感·期末)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.该温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.曲线BC段内,=
【答案】A
【解析】由题图可知当时,开始有生成,的溶度积,A正确;由题图可知当时,开始有生成,B错误;当时,,故的溶度积,,C错误;曲线BC段内,在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故,D错误;故选A。
15.(24-25高二下·湖北襄阳·期末)用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A.曲线a表示S2-对应的变化关系
B.溶度积常数,
C.H2S电离常数的数量级,
D.溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
【答案】C
【分析】保持不变,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(与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。
【解析】据分析,曲线a表示对应的变化关系,A错误;由分析知,,B错误;将点代入中,得,该点,利用算得该点的, , ,C正确;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,当时,横坐标值a<b<c<d,故,D错误。故选C。
16.(24-25高二下·浙江湖州·期末)25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示()。某小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样来测定其中和浓度。已知:为砖红色沉淀。下列说法不正确的是
A.滴定时,出现稳定的砖红色沉淀时即为滴定终点
B.AgBr溶解度小于AgCl,曲线③对应的物质是AgBr
C.滴定时,混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
【答案】D
【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1:1,即两者图象平行,所以①代表,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,所以②代表AgCl,则③代表AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得,根据②上的点(2.0,7.7),可求得,根据③上的点(6.1,6.1),可求得;
【解析】以为指示剂,用标准溶液滴定含水样,Ag+先与生成AgCl沉淀,滴定终点时,Ag+与生成砖红色沉淀,即出现稳定的砖红色沉淀时即为滴定终点,A正确;根据分析,AgBr溶解度小于AgCl,曲线③对应的物质是AgBr,B正确;恰好沉淀完全时,Ag+浓度为,浓度为,故滴定时,混合液中指示剂浓度不宜超过,C正确;滴定达终点时,溶液中,,时才开始出现沉淀,说明溶液中加指示剂的没有开始沉淀,,D错误;故选D。
17.(24-25高二下·浙江台州·期中)、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
【答案】C
【分析】由图像可知,当pH=1.3时,c(H2C2O4)=c(),则Ka1==c(H+)=10-1.3,同理,当pH=4.3时,c()=c(),则Ka2==c(H+)=10-4.3,据此分析解答。
【解析】由题干a点数据可知,当c(H2C2O4)=c()时,溶液pH=1.3,故的,A正确;由题干图像信息可知,常温下,向点溶液中c()=c()≈0.05mol/L,则滴加半滴溶液,此时溶液中c(Ca2+)=≈0.0002mol/L,则c(Ca2+)c()=0.05×0.0002=10-5>2.4×10-9,故会产生沉淀,B正确;溶液与溶液混合并充分搅拌后溶液中含有等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4,最大,由分析可知H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,则的水解平衡常数为:Kh1===10-9.7<Ka2,说明的电离大于的水解,溶液以电离为主,溶液呈酸性,故溶液中各离子浓度关系为:,C错误;由题干图像结合A项解析可知,H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,常温下,则酸性:H2C2O4>HA>,故将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:,D正确;故选:C。
18.(24-25高二上·吉林松原·期末)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KSCN溶液、K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.L1表示AgSCN的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是Ag2CrO4的过饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
【答案】D
【分析】AgSCN的Ksp(AgSCN)=c(Ag+)·c(SCN-),lgKsp(AgSCN)=lgc(Ag+)+lgc(SCN-);Ag2CrO4的Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(),则lgKsp(Ag2CrO4)=2lgc(Ag+)+lgc(),温度不变时溶度积常数不变,L2当c(Ag+)由mol·L-1增大到mol·L-1(横坐标→),由mol·L-1减小到mol·L-1(纵坐标→),可知L2为AgSCN的溶解平衡曲线,曲线L1为的溶解平衡曲线。
【解析】根据分析,曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,曲线L1为的溶解平衡曲线,A错误;根据分析可知:曲线L1为的溶解平衡曲线,相对于曲线L1(Ag2CrO4的溶解平衡曲线),a点的离子积,即a点为Ag2CrO4的不饱和溶液,B错误;根据分析可知:曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,由图中点(-6,6)数据得,在常温下,,C错误;由图中点(-4,-3.92)的数据得,常温下,,则反应的平衡常数,D正确;故合理选项D。
19.(24-25高二下·湖南郴州·期末)一种锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的如下表
下列说法正确的是
A.酸浸工序中若改用稀硫酸,也能产生气体且气体成分不变
B.滤渣①能溶于稀硫酸,所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红
C.除杂②工序中,若溶液中,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大
D.沉淀工序中产生的气体为
【答案】C
【分析】向锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)加入浓盐酸进行酸浸,铝、镁、钙、铁的氧化物均溶于盐酸生成对应的盐,由于具有氧化性,能将盐酸中的氯离子氧化为氯气(可用氢氧化钠溶液进行吸收,防止污染环境),自身被还原为;加氨水调节pH为5~6,由表中数据知,除杂①是将铁和铝元素转化为相应沉淀而除去,滤渣①主要成分为和,再向滤液中加入氟化钠溶液,可将镁和钙以氟化物的形式除去,滤渣②为氟化钙和氟化镁,此时滤液中主要成分为氯化锰,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,锰离子被沉淀而得到碳酸锰,再经一系列处理可得到纯度较高的碳酸锰。
【解析】由分析知,具有氧化性,与浓盐酸发生氧化还原反应生成Mn2+和Cl2,酸浸工序中若改用稀硫酸,与稀硫酸发生复分解反应,不会产生气体,A错误;结合分析知,滤渣①主要成分为和,溶于稀硫酸会生成,故向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液会变红(与SCN-反应生成红色络合物),B错误;和为相同类型(阴阳离子个数对应相同)的难溶物,根据表中数据知,的Ksp更小,说明比更难溶,若溶液中,会比先沉淀,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大,C正确;由题给流程和分析可知,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,沉淀工序中产生的气体为CO2,D错误;故选C。
20.(24-25高二下·湖南郴州·期末)某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如图所示,c为、、和的浓度,单位为。已知下列说法不正确的是
A. B.曲线④代表表示pH与的关系
C. D.曲线①表示pH与的关系
【答案】C
【分析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,随后S2-浓度逐渐增大,则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且相同pH相同时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),则③代表S2-,④代表HS-;随着S2-浓度逐渐增大,Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,即-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,由于,当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+;综上,曲线①②③④分别代表pH与、、、的关系,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【解析】始终保持H2S饱和,即,由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④中坐标(1.6,6.5)可知,此时c(H+)=10-1.6mol/L时,c(HS-)=10-6.5mol/L,,A正确;结合分析知,曲线④代表表示pH与的关系,B正确;
C.由分析可知,曲线①③分别代表pH与、的关系,可利用曲线①和③的交点坐标(4.9,13.0)确定,则,C错误;根据分析知,曲线①表示pH与的关系,D正确;故选C。
◆高考真题练
1.(2025·广西卷)常温下,用溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
I.硫酸酸化的溶液
Ⅱ.盐酸酸化的溶液
随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:,;溶液中某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的
B.Ⅱ中恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的低于理论值,说明被氧化
D.g点的大于i点的
【答案】D
【分析】由知,完全沉淀时,加入的氢氧化钠量更少,完全沉淀时,加入的氢氧化钠更多,所需要的时间更长,故defg曲线为滴定盐酸酸化的溶液曲线,hi曲线为滴定硫酸酸化的 0.02 mol ⋅ L -1 FeSO4溶液的曲线。
【解析】由图可知,d点为盐酸酸化的溶液,pH=1.50,溶液中,,溶液中有部分会水解消耗部分水电离出的,故d点水电离的,故A正确;Ⅱ中完全沉淀时c(),由得==,pH=14-11.2=2.80,f点pH=2.80,恰好为完全沉淀点,B正确;Ⅰ中理论开始沉淀时,= ,则 pH≈14-7.3=6.7,若实际沉淀pH低于此值,说明存在更易沉淀的,即被氧化为,C正确;由图可知,g点和i点溶液中铁离子均完全沉淀,均达到沉淀溶解平衡,由知,越大,越小,g点和i点的pH相同,则g点的等于i点的, D错误;故选D。
2.(2025·浙江卷)已知:
下列有关说法不正确的是
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
【答案】C
【解析】在 溶液中,(近似,忽略溶解 AgCl 的影响)。根据AgCl的溶度积规则,当固体AgCl存在时,,因此:,尽管存在络合反应,但自由浓度仍由溶度积常数,A正确;AgCl 在纯水中的饱和溶液中,。滴加 溶液会引入 ,使局部 增大,导致离子积 ,从而生成 AgCl 沉淀,络合反应在低 下影响很小,可忽略,B正确;在纯水中:溶解度 。溶解质量正比于溶解度(相同体积)。在 溶液中:高促进络合反应。设总溶解银浓度为,近似,则:,,总溶解度。比较可知:,,故在 中溶解的质量更大,C错误;盐酸中 。若假设完全溶解,则总银浓度。由C选项分析可知,,合并得到,近似,则:,Q=,故会沉淀,不能完全溶解,D正确;故选C。
3.(2025·四川卷)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
【答案】B
【分析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系,曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系;
【解析】根据分析,曲线④表示与的关系,A错误;由曲线可得,, (ⅰ)中时,,B正确;,由图可知,时,,,则,因此,C错误;(ⅱ)中增加,平衡不移动,不变,则均不变,因此平衡后溶液中浓度之和不变,D错误;故选B。
4.(2025·四川卷)根据下列操作及现象,得出结论错误的是
选项
操作及现象
结论
A
分别测定的和溶液的,溶液的更小
结合的能力:
B
向和均为的混合溶液中加入,再逐滴加入氯水并振荡,层先出现紫红色
还原性:
C
分别向含等物质的量的悬浊液中,加入等体积乙酸,加热,仅完全溶解
溶度积常数:
D
分别向的三氯乙酸和乙酸溶液中加入等量镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
【答案】A
【解析】HCOONa溶液的pH更小,说明HCOOH的酸性强于CH3COOH,醋酸根水解程度更大,因此HCOO−的碱性弱于CH3COO−,结合H+的能力更弱,A错误;CCl4层先出现紫红色,说明I−优先被Cl2氧化,表明I−的还原性强于Br−,B正确;BaC2O4完全溶解而CaC2O4未溶,说明BaC2O4的溶度积更大,更易与弱酸反应溶解,C正确;三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快,说明溶液中更大,可证明酸性:三氯乙酸>乙酸,D正确;故选A。
5.(2025·湖南卷)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
【答案】D
【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【解析】,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;实验2的离子方程式:,平衡常数: ,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;故选D。
6.(2025·湖南卷)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含的试剂,得到CdS滤饼,加入溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【解析】粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误;故选D。
7.(2025·重庆卷)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
【分析】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。
【解析】M点时,,,,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为,,A正确;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;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;随着pH的增大,减小,而增大,比值减小,D错误;故选A。
8.(2025·陕晋青宁卷)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
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
【分析】和沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,沉淀形成Al(OH)3,则和的曲线平行,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:
【解析】据分析,L为与的关系曲线,故A正确;如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;故选B。
9.(2025·甘肃卷)下列实验操作能够达到目的的是
选项
实验操作
目的
A
测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
B
向稀溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
C
向溶液先滴入几滴NaCl溶液,再滴入几滴NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较AgCl和AgI的Ksp大小
D
将氯气通入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
【答案】D
【解析】若该酸为一元酸,0.01mol/L某酸溶液的pH=2,可判断为强酸,但某些二元弱酸,在浓度0.01mol/L也可能达到pH=2,故无法判断该酸是否为强酸,A错误;向稀溶液中加浓硫酸,虽增加浓度增大抑制水解,但浓硫酸稀释时放热,未控制变量,无法单独验证的影响,B错误;溶液过量,溶液中剩余的会直接与生成AgI沉淀,无法证明AgCl转化为AgI,故不能比较Ksp,C错误;与反应生成S淡黄色沉淀,证明将氧化为S,验证了的氧化性,D正确;故选D。
10.(2025·安徽卷)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
【答案】A
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析;
【解析】溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;由图像可知,时,溶液中,C错误;时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;故选A。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$