第3章 第4节 第3课时 沉淀溶解平衡的图像分析（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（人教版 江苏专版）

本讲义聚焦高中化学沉淀溶解平衡的图像分析核心知识点，系统梳理难溶盐、金属氢氧化物、沉淀溶解平衡滴定曲线等类型，从溶度积常数理解到曲线特点分析，再到例题与练习应用，构建完整学习支架。 该资料通过分类解析曲线类型，结合高考真题与分层练习，以曲线分析培养科学思维（如模型建构、证据推理），课中辅助教师教学，课后帮助学生查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

第3课时　沉淀溶解平衡的图像分析 [核心素养发展目标]　1.了解沉淀溶解平衡曲线的常考形式，加深对溶度积常数的理解。2.掌握各类曲线特点和分析曲线的思维模式。 类型一　难溶盐的沉淀溶解平衡曲线 1.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。 2.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。 1.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q) C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p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　a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的Ksp相同，又T1<T2，故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)，B项错误；向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液中c(S2-)增大，温度不变，Ksp不变，则溶液中c(Cd2+)减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，C项正确；温度降低时，CdS的溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D项正确。 2.25 ℃时，PbR(R2-为S或C)的沉淀溶解平衡关系图如图所示。已知Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4)，下列说法错误的是(　　) A.曲线b表示PbSO4 B.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时，溶液中c(S)和c(C)的比是1×105 C.向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2，可转化为Y点对应的溶液 D.Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液 答案　C 解析　由Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4)可知，c(Pb2+)一定时，c(S)大于c(C)，由图可知，曲线a表示PbCO3，曲线b表示PbSO4，故A正确；当PbSO4和PbCO3沉淀共存时，溶液中====1×105，故B正确；向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2，溶液中c(Pb2+)增大，由图可知，Y点c(Pb2+)小于X点，故C错误；由图可知，Y点Q(PbSO4)<Ksp(PbSO4)，则Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液，故D正确。 3.(2023·全国乙卷，13)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(Cr)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4) C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr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 答案　C 解析　a点在两曲线右上方，对应的c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl)，c2(Ag+)·c(Cr)<Ksp(Ag2CrO4)，故不会生成沉淀，A错误；b点时，c(Cl-)=c(Cr)，且c(Ag+)相等，但两沉淀的溶度积表达式不同，Ksp(AgCl)≠ Ksp(Ag2CrO4)，B错误；该反应的平衡常数K==== =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 mol·L-1和10-5.35 mol·L-1，说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低，先产生AgCl沉淀，D错误。 类型二　金属氢氧化物的沉淀溶解平衡曲线 1.c(Bn+)~pH图像 某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。 线、点的分析 信息 解读 a、b点表示的溶液均为Fe(OH)3的饱和溶液，由b点数据可计算Fe(OH)3的Ksp；c点为Cu(OH)2的沉淀溶解平衡点，由c点数据可计算Cu(OH)2的Ksp；d点表示的溶液为Cu(OH)2的不饱和溶液、Fe(OH)3的过饱和溶液 2.pc(Bn+)~pH图像 (1)横坐标：将溶液中c(H+)取负对数，即pH=-lg c(H+)，反映到图像中是c(H+)越大，则pH越小，pOH则相反。 (2)纵坐标：将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC=-lg c(A)，反映到图像中是c(A-)越大，则pC越小。 例如：常温下，几种难溶氢氧化物的饱和溶液中金属阳离子浓度的负对数与溶液pH的关系如图所示。 ①直线上的任意一点都达到沉淀溶解平衡；②由图像可得Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+完全沉淀时的pH。 1.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是(　　) A.Ksp<Ksp B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c与c乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 答案　B 解析　比较b、c两点，金属离子的浓度相同，对应的pH分别为1.3、4.4，即前者c小，根据Ksp的计算公式可得Ksp<Ksp，A正确；加入NH4Cl，NH4Cl水解导致溶液的pH降低，由题图可以看出，c应增大，B错误；Kw只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，C正确；b、c两点均在沉淀溶解平衡曲线上，因此溶液均达到饱和，D正确。 2.某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为：M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)、M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH(aq)，25 ℃，-lg c与pH的关系如图所示，c为M2+或M(OH浓度的值。下列说法错误的是(　　) A.曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系 B.M(OH)2的Ksp约为1×10-17 C.向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在 D.向c=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.4 mol·L-1的HCl后，体系中元素M主要以M2+存在 答案　D 解析　由题干信息，M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)，M(OH)2(s)+2OH-(aq)(aq)，随着pH增大，c(OH-)增大，则c(M2+)减小，c[M(OH]增大，即-lg c(M2+)增大，-lg c[M(OH]减小，因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系，曲线②代表-lg c[M(OH]与pH的关系，据此分析解答。由图像可知，pH=7.0时，-lg c(M2+)=3.0，则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17，B正确；向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，根据图像可知，pH=9.0时，c(M2+)、c[M(OH]均极小，则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在，C正确；由曲线②可知，c[M(OH]=0.1 mol·L-1时pH≈14.5，则c(OH-)=100.5 mol·L-1≈3.16 mol·L-1，因此加入等体积0.4 mol·L-1的HCl后，OH-先与HCl反应，且反应后c(OH-)>1 mol·L-1，溶液pH>14，故反应后体系中元素M仍主要以M(OH存在，D错误。 3.(2023·全国甲卷，13)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pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)]；c(M)≤10-5 mol·L-1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-1 C.浓度均为0.01 mol·L-1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-1时二者不会同时沉淀 答案　C 解析　由a点(2，2.5)可知，此时pH=2，pOH=12，则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5，故A错误；pH=4时Al3+对应的pM=3，即c(Al3+)=10-3 mol·L-1，故B错误；当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Fe3+和Al3+，故C正确。 类型三　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。 1.用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为　　　　　　。  (2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液，c(Ag+)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。  (3)相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L-1含Cl-溶液，反应终点c向　　　　(填 “a”或“b”，下同)方向移动。  (4)相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L-1 Br-，反应终点c向　　　　　　　方向移动。  答案　(1)10-10　(2)=　(3)a　(4)b 解析　(1)由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1，此时混合溶液中c(Ag+)==2.5×10-2 mol·L-1，故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10。(3)根据Ag++Cl-===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为=20.0 mL，反应终点c向a方向移动。(4)相同实验条件下，沉淀相同物质的量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)，当滴加相同量的Ag+时，溶液中c(Br-)<c(Cl-)，故反应终点c向b方向移动。 2.常温下，分别向体积均为10 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的FeCl2和MnCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的K2S溶液，滴加过程中溶液-lg c(Fe2+)和-lg c(Mn2+)与滴入K2S溶液体积(V)的关系如图所示。[已知：Ksp(MnS)>Ksp(FeS)，lg 3≈0.5，忽略溶液混合时温度和体积的变化]下列说法错误的是(　　) A.加入过量难溶FeS可除去FeCl2溶液中混有的Mn2+ B.e点纵坐标约为13.5 C.d点钾离子的物质的量浓度c(K+)=0.13 mol·L-1 D.溶液的pH：d>c>a 答案　A 解析　图中纵坐标为金属离子浓度的负对数，数值越大，离子浓度越小，根据已知Ksp(MnS)>Ksp(FeS)，即硫离子浓度相等时，c(Fe2+)<c(Mn2+)，可判断a—c—d为FeCl2溶液的滴定曲线，a—b—e为MnCl2溶液的滴定曲线。由Ksp(MnS)>Ksp(FeS)可知，FeS比MnS更难溶，所以加入过量难溶FeS不能除去FeCl2溶液中混有的Mn2+，故A错误；a—b—e为MnCl2溶液的滴定曲线，向10 mL浓度为0.1 mol·L-1 MnCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1 K2S溶液，b点达到滴定终点，c(S2-)≈c(Mn2+)，-lg c(Mn2+)=7.5，Ksp(MnS)=10-15，e点时，c(S2-)=×0.1 mol·L-1，c(Mn2+)= mol·L-1=3×10-14 mol·L-1，故e点纵坐标为-lg c(Mn2+)=-lg (3×10-14)≈13.5，故B正确；a—c—d为FeCl2溶液的滴定曲线，d点时，加入0.1 mol·L-1 K2S溶液的体积为20 mL，此时溶液总体积为30 mL，则钾离子的物质的量浓度c(K+)= mol·L-1≈0.13 mol·L-1，故C正确；a点溶液中Mn2+和Fe2+水解，溶液显酸性，分别加入硫化钾生成沉淀，c点Fe2+恰好完全沉淀，溶质为氯化钾，溶液呈中性，d点硫化钾过量，溶液的主要成分为氯化钾和硫化钾，硫离子水解，溶液显碱性，则溶液的pH：d>c>a，故D正确。 课时对点练 [分值：50分] [1~7题，每小题3分] 题组一　曲线型图像 1.已知某温度时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L-1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是(　　) A.溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(S)比原来的大 B.溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2+)、c(S)都变小 C.溶液中析出CaSO4固体，溶液中c(Ca2+)、c(S)都变小 D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(S)比原来的大 答案　D 解析　由图像可知，Ksp(CaSO4)=9.0×10-6，当加入400 mL 0.01 mol·L-1 Na2SO4溶液时，c(Ca2+)==6×10-4 mol·L-1，c(S)==8.6×10-3 mol·L-1，CaSO4的离子积Q=5.16×10-6<Ksp(CaSO4)，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(S)比原来的大。 2.如图所示，有T1、T2两种温度下的BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列说法不正确的是(　　) A.加入Na2SO4固体可使溶液由a点变到b点 B.T1温度下，在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成 C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) D.升温可使溶液由b点变为d点 答案　D 解析　加入Na2SO4固体，c(S)增大，Ksp不变，c(Ba2+)减小，A项正确；在T1曲线上方任意一点，由于Q>Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成，B项正确；不饱和溶液蒸发溶剂，c(S)、c(Ba2+)均增大，C项正确；升温，Ksp增大，c(S)、c(Ba2+)均增大，D项错误。 3.(2024·扬州高二上期中)一定温度下，将过量的MgCO3固体溶于100 mL水中，充分搅拌，慢慢加入NaOH固体，随着c(OH-)增大，溶液中c(Mg2+)的变化曲线如图所示(未按比例画出)，P为Y~Z曲线上的任意一点。下列说法错误的是(　　) A.该温度下，Ksp(MgCO3)=4.0×10-6 B.Ksp(MgCO3)>Ksp C.P点溶液中，一定存在c()>c(Na+)>c(OH-) D.Z点溶液中，c()=106c2(OH-) 答案　C 解析　X点是饱和碳酸镁溶液，由图可知，c(Mg2+)=c()=2.0×10-3 mol·L-1，该温度下，Ksp(MgCO3)=c(Mg2+)·c(C)=4.0×10-6，A项正确；Ksp=0.4×10-3×(10×10-5)2=4×10-12，Ksp(MgCO3)>Ksp，B项正确；接近Z点时，c(Na+)>c(C)，C项错误；Z点溶液中，==106，D项正确。 题组二　对数图像——直线型 4.(2024·苏州高二上期中)某温度时，可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示)，所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-20 B.向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大 C.可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2 D.向浓度均为1×10-5 mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4 mol·L-1的Na2S溶液，Cu2+先沉淀 答案　D 解析　对于MS沉淀，溶度积常数Ksp=c(M2+)·c(S2-)，则三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-35，A错误；向MnS的悬浊液中加入少量水，仍可建立沉淀溶解平衡，溶液仍能达到饱和，饱和溶液中c(S2-)是一定的，B错误；Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)，不能用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2，C错误；Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，溶解度越小越先形成沉淀，所以向浓度均为1×10-5 mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×l0-4 mol·L-1的Na2S溶液，Cu2+最先沉淀，D正确。 5.已知：常温下，Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)。某温度下，饱和溶液中-lg c(Ag+)与-lg c(Br-)、-lg c(Cl-)的关系如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.直线 Ⅱ 代表AgCl的沉淀溶解平衡 B.常温下，AgBr的Ksp(AgBr)=1.0×10-10 C.常温下，当c(Ag+)=1.0×10-4 mol·L-1时，饱和溶液中=1.0×10-2 D.加入AgNO3固体可使溶液由c点沿直线变为b点 答案　C 解析　离子浓度的负对数值越大，对应的离子浓度越小，故直线 Ⅱ 代表溴化银的沉淀溶解平衡，A项错误；常温下，当-lg c(Ag+)=6.0时，-lg c(Br-)=6.0，此时Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=1.0×10-12，B项错误；常温下，当c(Ag+)=1.0×10-4 mol·L-1时，饱和溶液中==1.0×10-2，C项正确；加入AgNO3固体后，饱和溶液中c(Ag+)增大，-lg c(Ag+)减小，可使溶液由b点变为c点，D项错误。 题组三　沉淀滴定曲线 6.(2024·无锡高二上期中)25 ℃时，向10 mL 0.10 mol·L-1 BaCl2溶液中滴加0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液，滴加过程中溶液中-lg c(Ba2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图中实线所示。Ksp(BaSO4)=10-9.96，下列说法不正确的是(　　) A.Ksp(BaCO3)=1 B.b点溶液中：c()+c()+c(H2CO3)=c(Na+) C.若改用0.20 mol·L-1Na2CO3溶液来滴定，则恰好反应点由b向左平移 D.若把Na2CO3溶液换成等浓度Na2SO4溶液，则曲线变为Ⅰ 答案　B 解析　b点时BaCl2和Na2CO3恰好完全反应，c(Ba2+)=c()=10-4.29 mol·L-1，则Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c()=10-4.29×10-4.29=10-8.58，故A正确；b点时BaCl2和Na2CO3恰好完全反应，溶质为NaCl，存在BaCO3沉淀溶解平衡，则溶液中c()+c()+c(H2CO3)=c(Ba2+)<c(Na+)，故B错误；若改用0.20 mol·L-1Na2CO3溶液来滴定，消耗V(Na2CO3)=5 mL，饱和溶液中c(Ba2+)不变，则恰好反应点由b向左平移，故C正确；Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，若把Na2CO3溶液换成等浓度Na2SO4溶液，则滴定终点不变，但-lg c(Ba2+)增大，则曲线变为Ⅰ，故D正确。 7.室温时，用0.100 mol·L-1的AgNO3标准液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液，lg c(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(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)。已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgI)=8.5×10-17。下列说法错误的是(　　) A.a点有黄色沉淀生成 B.原溶液中Cl-的浓度为0.010 0 mol·L-1 C.Br-沉淀完全之前Cl-不会沉淀 D.b点：c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-) 答案　C 解析　相同类型的难溶物，溶度积越小，越难溶，根据溶度积数值，溶解性：AgI<AgBr<AgCl；向浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成AgI沉淀，最后生成AgCl沉淀，故a点先生成AgI黄色沉淀，A正确；从图像可知，加入硝酸银溶液4.5 mL时，Cl-、Br-和I-三种离子均已沉淀完全，每种离子完全沉淀时消耗硝酸银溶液1.5 mL，有0.100 mol·L-1×1.50×10-3L=c×15.00×10-3 L，解得c=0.010 0 mol·L-1，B正确；根据Ksp(AgBr)可知，Br-完全沉淀时，c(Ag+)= mol·L-1=5.4×10-8 mol·L-1，根据Ksp(AgCl)=1.8×10-10可知，此时c(Cl-)=≈3.3×10-3 mol·L-1，即c(Cl-)已有一部分沉淀，C错误；b点AgNO3过量，Ag+浓度最大，Cl-、Br-、I-已沉淀完全，且Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)，则b点离子浓度：c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)，D正确。 [8~10题，每小题5分] 8.一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标p(Mn+)表示-lg c(Mn+)，横坐标p(S2-)表示-lg c(S2-)，下列说法不正确的是(　　) A.该温度下，Ag2S的Ksp=1.6×10-49 B.该温度下，溶解度的大小顺序为NiS>SnS C.SnS和NiS的饱和溶液中=104 D.向含有等物质的量浓度的Ag+、Ni2+、Sn2+溶液中加入饱和Na2S溶液，析出沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS 答案　C 解析　由a(30，10-lg 4)可知，当c(S2-)=10-30 mol·L-1时，c(Ag+)=10-(10-lg 4) mol·L-1=4×10-10 mol·L-1，Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)=(4×10-10)2×10-30=1.6×10-49，A正确；由SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲线可知，当两条曲线表示的c(S2-)相同时，对应的c(Ni2+)>c(Sn2+)，由于SnS和NiS类型相同，则溶解度的大小关系为NiS>SnS，B正确；利用NiS的沉淀溶解平衡曲线上b点数据，则Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=10-6×10-15=10-21，同理可得Ksp(SnS)=c(Sn2+)·c(S2-)=10-25×100=10-25，SnS和NiS的饱和溶液中===10-4，C错误；假设溶液中Ag+、Ni2+、Sn2+的浓度均为0.1 mol·L-1，分别生成Ag2S、NiS、SnS沉淀时，需要c(S2-)分别为1.6×10-47 mol·L-1、10-20 mol·L-1、10-24 mol·L-1，因此生成沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS，D正确。 9.常温下，向醋酸(HAc)溶液中滴加AgNO3溶液，生成的AgAc不溶于水。保持c(HAc)=0.1 mol·L-1条件下，pX[pX=-lg c(X)，X=Ag+、Ac-]与pH关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.L2直线代表pAg与pH关系 B.饱和AgAc溶液中c(Ag+)=10-1.355 mol·L-1 C.图像中b点坐标为(8.46，-2.50) D.图像中a点坐标为(1.36，4.4) 答案　B 解析　由题意可知，溶液中氢离子浓度减小时，Ac-浓度增大，银离子浓度减小，则L1直线代表pAg与pH的关系；由图可知，溶液pH为1时，醋酸根离子的浓度为10-4.76 mol·L-1、银离子浓度为102.05 mol·L-1，则醋酸的电离常数Ka==10-4.76，醋酸银的溶度积为10-4.76×102.05=10-2.71，则饱和醋酸银溶液中银离子浓度为 mol·L-1=10-1.355 mol·L-1，故B正确；由图可知，b点溶液中Ac-浓度为102.50 mol·L-1，Ka==10-4.76，c(H+)=10-8.26 mol·L-1，pH=8.26，故C错误；由图可知，a点溶液中c(Ag+)=c(Ac-) =≈10-1.36 mol·L-1，c(H+)= mol·L-1=10-4.4 mol·L-1，pH=4.4，即a点坐标为(4.4，1.36)，故D错误。 10.(2024·南京建邺区期中)常温下，向10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b点溶液pH分别为3.0、4.3。 已知：①Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3] ②Al3+(aq)+4OH-(aq)[Al(OH)4]-(aq)，298 K下，K=1.1×1033 下列叙述正确的是(　　) A.b点溶液中金属元素主要存在形式为Fe(OH)3和Al(OH)3 B.曲线 Ⅱ 代表Fe3+ C.常温下，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-17.9 D.Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-的平衡常数K为1.1×10-5 答案　A 解析　b点两种金属离子恰好完全沉淀，金属元素主要存在形式为Fe(OH)3和Al(OH)3，故A正确；曲线 Ⅱ 代表Al3+，故B错误；常温下，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34.1，故C错误；298 K时，Al3+(aq)+4OH-(aq)[Al(OH)4]-(aq)的平衡常数K=1.1×1033，则Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-的平衡常数K=Ksp[Al(OH)3]×1.1×1033=1.0×10-34.1×1.1×1033=1.1×10-1.1，故D错误。 11.(14分)某冶炼厂采用萃取法回收镓、锗、铜后的废渣中含有Zn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅴ)的硫酸盐及氧化物。现欲利用废渣采用以下工艺流程制备工业活性氧化锌和无水硫酸钠。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀时的pH 1.9 7.0 3.0 8.1 6.4 7.5 完全沉淀时的pH 3.2 9.0 4.7 10.1 8.0 9.7 (1)酸浸氧化 ①“酸浸氧化”时温度对金属离子沉淀率的影响如图，由图可知“酸浸氧化”的最佳温度为　　　　。  ②“酸浸氧化”中Fe2+和Mn2+均被Na2S2O8氧化，其中Mn2+被氧化后生成难溶于水的黑色沉淀。写出Mn2+被氧化的离子方程式：　　　　。  (2)“中和沉淀”前后溶液中相关元素的含量(g·L-1)如下表所示： Zn As Fe Al Cd 中和前 45 0.35 0.8 3.1 4 中和后 43 0.12 0.08 0.1 3.9 ①“中和沉淀”中随滤渣除去的元素除Al外，还有　　　　(填元素符号)。  ②“中和沉淀”后滤液②的pH=4.0，由此估算氢氧化铝的溶度积常数为　　　(保留两位有效数字)。  (3)“除镉”中加入的试剂X与溶液中的镉离子发生置换反应，则滤渣③的主要成分为　　　　　。  (4)若碱式碳酸锌的化学式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，写出“沉锌”反应的化学方程式：　　　 　　　　。  答案　(1)①90 ℃　②Mn2++S2+2H2OMnO2↓+2S+4H+ (2)①Fe、As　②3.7×10-33 (3)Cd (4)3ZnSO4+3Na2CO3+3H2OZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑ 解析　(1)①由图可知，“酸浸氧化”的最佳温度为90 ℃。②“酸浸氧化”中Fe2+和Mn2+均被Na2S2O8氧化，其中Mn2+被氧化后生成难溶于水的黑色沉淀二氧化锰，反应的离子方程式为Mn2++S2+2H2OMnO2↓+2S+4H+。 (2)①根据题表中数据可知，“中和沉淀”后Fe、Al、As的量都明显减少，则随滤渣除去的元素除Al外还有Fe、As元素。②“中和沉淀”后滤液②的pH=4.0，此时Al的含量为0.1 g·L-1，所以Al3+的物质的量浓度为≈3.7×10-3 mol·L-1，故Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=3.7×10-3×(10-10)3=3.7×10-33。 (3)“除镉”中加入的试剂X与溶液中镉离子发生置换反应，应生成单质Cd，即滤渣③的主要成分为Cd。 (4)“沉锌”为硫酸锌和碳酸钠反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O、Na2SO4和CO2，该反应的化学方程式为3ZnSO4+3Na2CO3+3H2OZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $