大单元四　第十二章　第58讲　沉淀溶解平衡图像的分析-备战2025年高考化学大一轮复习课件（人教版）

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1.熟知常考沉淀溶解平衡图像的类型，能用沉淀溶解平衡原理解释曲线变化的原因。2.会选取特殊点利用数据进行有关Ksp的计算。
分析沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路1.明确图像中横、纵坐标的含义。2.分析曲线上或曲线外的点对应的溶液是否为饱和溶液时，要明确点所对应的溶液中，若Q＞Ksp，能形成沉淀，则该点所对应的溶液为过饱和溶液；若Q＜Ksp，不能形成沉淀，则该点所对应的溶液为不饱和溶液。3.分析曲线上指定点的离子浓度时，需根据Ksp计算或抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：原溶液不饱和时，离子浓度都增大；原溶液饱和时，离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数，与溶液中的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数都相同。
类型一　溶解度曲线1.图像举例如图为A、B、C三种物质的溶解度随温度变化曲线。
2.信息解读(1)曲线上各点的意义：曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)曲线的变化趋势：A曲线表示溶解度随温度升高而增大；B曲线表示溶解度随温度升高而减小；C曲线表示溶解度随温度升高变化不大。(3)分离提纯：A(C)：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；C(A)：蒸发结晶、趁热过滤。(4)计算Ksp：对于难溶电解质来说，若知道溶解度的值S g，可求出难溶电解质饱和溶液时的浓度c＝　 ml·L－1，进而求出Ksp。
1.(2014·全国卷Ⅰ，11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯
温度升高，该物质的溶解度增大，则AgBrO3的溶解是吸热过程，A错误；
由于硝酸钾溶解度比较大，而溴酸银溶解度较小，所以若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯，D正确。
2.已知4种盐的溶解度曲线如图所示，下列说法不正确的是A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体C.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2D.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯
氯化钠受热不分解，将氯化钠溶液蒸干后，得到的固体是氯化钠，A正确；将MgCl2溶液蒸干，因为镁离子会发生水解生成氢氧化镁和HCl，HCl挥发，促进镁离子的水解正向移动，所以不会得到氯化镁固体，B错误；
由图可知，氯化钠的溶解度较小，所以MgCl2溶液和NaClO3溶液可发生复分解反应生成Mg(ClO3)2和氯化钠沉淀，C正确；氯化钠的溶解度随温度变化不大，而Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化较大，所以Mg(ClO3)2中混有少量氯化钠杂质，可用重结晶法提纯，D正确。
类型二　离子积曲线1.图像举例BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡：
1.在T ℃时，Ag2CrO4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.T ℃时，Ag2CrO4的Ksp数量级是10－9B.T ℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)　　2AgCl(s)＋　　 (aq)　的平衡常数K＝2.5×107[T ℃时Ksp(AgCl)＝2×10－10]C.T ℃时，用0.01 ml·L－1 AgNO3溶液滴定20 mL 　0.01 ml·L－1 KCl和0.01 ml·L－1 K2CrO4的混合液，　　　 先沉淀D.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体可使溶液由Y点到X点
2.FeAsO4在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法不正确的是A.温度为T2时，Ksp(FeAsO4)＝10－2aB.c(FeAsO4)：Z>W＝XC.FeAsO4的溶解过程吸收能量D.将Z溶液升温一定可以得到Y溶液
由图可知，Ksp(T1)＜Ksp(T2)，升高温度，Ksp增大，故FeAsO4的溶解过程吸收能量，C正确；
类型三　沉淀滴定曲线1.图像举例沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线。用0.100 ml·L－1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L－1含Cl－溶液的滴定曲线如图所示：
2.信息解读(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 ml·L－1 Cl－，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 ml·L－1Br－，反应终点c向____方向移动。
相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)1.25 ℃时，用0.100 0 ml·L－1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL且浓度均为 0.100 0 ml·L－1的KCl、KBr及KI溶液，其滴定曲线如图。已知：25 ℃时，AgCl、AgBr及AgI溶度积常数依次为1.8×10－10、5.4×10－13、8.5×10－17，下列说法正确的是A.V0＝45.00B.滴定曲线①表示KCl的滴定曲线C.滴定KCl时，可加入少量的KI作指示剂D.当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(I－)＜c(Br－)＜c(Cl－)
由25 ℃时AgCl、AgBr及AgI的溶度积及图像可知，V0＝50.00；沉淀时所需c(Ag＋)由大到小依次是AgCl、AgBr、AgI，所以－lg c(Ag＋)从小到大依次为AgCl、AgBr、AgI，所以曲线③、②、①依次为KCl、KBr及KI溶液的
滴定曲线；在滴定KCl时，不能用KI作指示剂，因为AgI溶度积更小，更容易沉淀；当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，AgNO3溶液过量，溶液中的c(Ag＋)相同，所以溶液中c(I－)＜c(Br－)＜c(Cl－)。
2.(2022·湖南，10)室温时，用0.100 ml·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)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 ml·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 ml·L－1C.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＋)
b点加入了过量的硝酸银溶液，Ag＋浓度最大，故D错误。
类型四　对数曲线1.对数[lg c(M＋)—lg c(R－)]曲线：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的对数。(1)图像举例
(2)信息解读①曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示饱和溶液；曲线上方的任一点均表示过饱和溶液(Q>Ksp)；曲线下方的任一点均表示不饱和溶液(QKsp(CuS)，为过饱和溶液。②比较Ksp大小：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。
2.负对数[pc(M＋)—pc(R－)]曲线：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数。(1)图像举例
(2)信息解读①MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次______(填“增大”或“减小”)。②a点可表示MnCO3的________(填“饱和”或“不饱和”，下同)溶液，c(Mn2＋)________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)c(　　 )。③b点可表示CaCO3的________溶液，且c(Ca2＋)________c(　　 )。④c点可表示MgCO3的________溶液，且c(Mg2＋)________c(　　 )。
1.(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)/(ml·L－1)]；c(M)≤10－5ml·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－＝4时Al(OH)3的溶解度为　　 ml·L－1C.浓度均为0.01 ml·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 ml·L－1时二者不会同时沉淀
由点a(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 ml·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；Cu2＋刚要开始沉淀，此时c(Cu2＋)＝0.1 ml·L－1，若c(Cu2＋)＝0.2 ml·L－1，则对应的pM<1，由图像知，此时c(Al3＋)>10－5 ml·L－1，则Al3＋、Cu2＋会同时沉淀，故D错误。
2.(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(　　　)，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4＋2Cl－　　2AgCl＋　　　的平衡常数K＝107.9D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 ml·L－1的混合溶液中滴加　AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀
向NaCl、Na2CrO4均为0.1 ml·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 ml·L－1和10－5.35 ml·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。
1.如图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，需控制的结晶温度范围为A.20 ℃以下 B.20～40 ℃C.40～60 ℃ D.60 ℃以上
由图可知，60 ℃时，MgSO4·6H2O与MnSO4·H2O的溶解度相等，随着温度的不断升高，MgSO4·6H2O的溶解度逐渐增大，而MnSO4·H2O的溶解度逐渐减小，因此欲从混合溶液中结晶析出MnSO4·H2O，需控制温度在60 ℃以上。
D.除去锅炉中的CaSO4时，可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3
2.常温下，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点
a点位于沉淀溶解平衡曲线上，所以为饱和溶液，b点位于曲线下方，为不饱和溶液，故A正确；b点和a点溶液中硫酸根离子浓度相同，蒸发水硫酸根离子和钙离子浓度均会增大，无法变化到a点，故B错误；
常温下Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，二者为同类型沉淀，硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度，所以Na2CO3溶液可将CaSO4转化为CaCO3，故D正确。
3.常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，t时刻改变某一条件，离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是A.常温下，PbI2的Ksp为2×10－6B.温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，　平衡向左移动，Pb2＋的浓度减小C.温度不变，t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI　固体，PbI2的Ksp增大D.常温下，Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2(s)＋S2－(aq)　　　　PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常数为5×1018
4.T ℃时，向5 mL a ml·L－1 BaCl2溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1 Na2CO3溶液，滴加过程中溶液的－lg c(Ba2＋)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是[已知：lg 5＝0.7，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10]A.A、B两点溶液中c(Ba2＋)之比为2 000∶3B.a＝10－4.3C.T ℃时，C点对应的含BaCO3的分散系很稳定D.若用相同浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液，则图像　在A点后的变化曲线如虚线部分
由图可知，当未加入碳酸钠溶液时，V＝0、－lg c(Ba2＋)＝1，则a＝0.1，故B项错误；
由图可知，T ℃时，C点溶液中离子积Q大于溶度积Ksp，能析出沉淀，分散系是不稳定的悬浊液，故C项错误；碳酸钡的溶度积Ksp(BaCO3)＝1.0×10－8.6＞Ksp(BaSO4)＝10－10，则图中横坐标为5～10的曲线应该在实线的上面，故D项错误。
5.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，在水溶液中存在沉淀溶解平衡：CdS(s)　　Cd2＋(aq)＋S2－(aq)　ΔH>0，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是A.图中温度T1根据题干信息CdS(s)　　Cd2＋(aq)＋S2－(aq)　ΔH＞0可知，升高温度平衡正向移动，故Ksp＝c(Cd2＋)·c(S2－)增大，从图中可知T1＜T2，A正确；图像中m、n、p点均为在温度T1下所测离子浓度，故Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)，B错误；
m点达到沉淀溶解平衡，加入少量Na2S固体，平衡逆向移动，c(S2－)增大，c(Cd2＋)减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，C正确；平衡CdS(s)　　Cd2＋(aq)＋S2－(aq)正向吸热，温度降低时，q点对应饱和溶液溶解度下降，说明溶液中c(S2－)和c(Cd2＋)同时减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D正确。
6.常温下，Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是A.Ksp[Fe(OH)3]＞Ksp[Cu(OH)2]B.a、b、c、d四点的Kw不同C.在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使a点变到b点D.d点时的Cu(OH)2溶液为不饱和溶液
根据图示，b点c(Fe3＋)与c点c(Cu2＋)相等，而b点c(OH－)＝10－12.7 ml·L－1，c点c(OH－)＝10－9.6 ml·L－1，根据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，得Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A项错误；a、b、c、d四点的温度相同，Kw相同，B项错误；
在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体，对Fe(OH)3的沉淀溶解平衡没有影响，C项错误；d点位于Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线左方，为不饱和溶液，D项正确。
7.(2023·郑州模拟)已知：AgA、Ag2B都是难溶盐。室温下，向体积均为10 mL、浓度均为0.1 ml·L－1的NaA溶液、Na2B溶液中分别滴加0.1 ml·L－1的AgNO3溶液，溶液中pX与AgNO3溶液体积的关系如图所示[已知：pX＝－lg c(A－)或－lg c(B2－)]。下列推断错误的是A.室温下，Ksp(Ag2B)＝4×10－3aB.对应溶液中c(Ag＋)：e>fC.室温下，溶解度：S(AgA)由图可知，室温下，加入10 mL硝酸银溶液时，NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液，溶液中A－和Ag＋浓度都为10－b ml·L－1，AgA的溶度积为10－2b，加入20 mL硝酸银溶液时，Na2B溶液完全反应得到
Ag2B饱和溶液，溶液中B2－浓度为10－a ml·L－1、Ag＋浓度为2×10－a ml·L－1，Ag2B的溶度积为4×10－3a，故A正确；AgA饱和溶液中银离子浓度小于Ag2B饱和溶液，所以AgA的溶解度小于Ag2B，故C正确；
若硝酸银溶液浓度变为0.05 ml·L－1，则加入20 mL硝酸银溶液时，NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液，由温度不变，溶度积不变可知，溶液中Ag＋浓度还是10－b ml·L－1，则c点会向d点移动，故D错误。
由题可知，曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系，由题及图像分析可知，曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线，当溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3时，－lg[c( 　　)]＝7，则－lg[Ksp(BaSO4)]＝7＋3＝10，因此Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，选项A错误、B正确；
向饱和BaCO3溶液中加入适量BaCl2固体后，溶液中c(Ba2＋)增大，根据温度不变则Ksp(BaCO3)不变可知，溶液中c( 　　)将减小，因此a点将沿曲线②向左上方移动，选项C错误；
9.(2022·海南，14改编)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)　　　　　　(aq)，25 ℃，－lg c与pH的关系如图所示，c为M2＋或　　　　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1×10－17C.向c(M2＋)＝0.1 ml·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　　　　　＝0.1 ml·L－1的溶液中加入等体积　0.4 ml·L－1的HCl后，体系中元素M主要以M2＋存在
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；
10.常温下，向20 mL 0.1 ml·L－1 H2S溶液中缓慢加入少量MSO4粉末(已知MS难溶，忽略溶液体积变化)，溶液中c(H＋)与c(M2＋)变化如图所示(坐标未按比例画出)，已知：Ka1(H2S)＝1.0×10－9，Ka2(H2S)＝1.0×10－13。下列有关说法正确的是A.a点溶液中c(H＋)约为10－5 ml·L－1B.a、b、c三点中由水电离的c(H＋)最大的是c点C.Ksp(MS)的数量级为10－20D.c点溶液中c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)＝0.1 ml·L－1
根据化学反应H2S＋MSO4===MS↓＋ H2SO4可知，随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大，对水的电离的抑制作用逐渐增强，所以a、b、c三点中a点氢离子浓度最小，由水电离的c(H＋)最大，故B错误；
根据元素守恒可知，c点MS沉淀中也有S元素，故 D错误。
11.(2021·全国乙卷，13)HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M＋)随c(H＋)而变化，M＋不发生水解。实验发现，298 K时c2(M＋)～c(H＋)为线性关系，如图中实线所示。下列叙述错误的是A.溶液pH＝4时，c(M＋)<3.0×10－4 ml·L－1B.MA的溶度积Ksp(MA)＝5.0×10－8C.溶液pH＝7时，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)D.HA的电离常数Ka(HA)＝2.0×10－4
由图可知pH＝4，即c(H＋)＝10×10－5 ml·L－1时，c2(M＋)＝7.5×10－8 ml2·L－2，c(M＋)＝　　×10－4 ml·L－1<3.0×10－4 ml·L－1，A正确；
由图可知，c(H＋)＝0时，可看作溶液中有较大浓度的OH－，此时A－的水解极大地被抑制，溶液中c(M＋)＝c(A－)，则Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝c2(M＋)＝5.0×10－8，B正确；MA饱和溶液中，M＋不发生水解，A－水解使溶液呈碱性，若使pH＝7，需加入酸，会引入其他阴离子，此时c(M＋)＋c(H＋)≠c(A－)＋c(OH－)，C错误；
12.在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是A.Ksp(CuCl)的数量级为10－7B.除Cl－的反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuClC.加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除去Cl－的效果越好D.2Cu＋(aq)　　Cu2＋(aq)＋Cu(s)平衡常数很大，反应趋于完全
B.Ka2(H2CO3)的数量级为10－11C.a＝－4.35，b＝－＝10.3时，c(Ca2＋)＝10－7.6 ml·L－1
14.(2023·山西运城高三联考)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCO2)的流程如右：已知：部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp＝－lg Ksp)的柱状图如图所示。回答下列问题：(1)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为__________________。
Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是____________________________。(3)向浸出液中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3＋、Al3＋完全沉淀，则pH至少为_____(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×10－5 ml·L－1)。
将矿石粉碎(搅拌、升高温度等)
(4)“滤渣2”的主要化学成分为_________ ________。
“净化”步骤是尽最大可能除去杂质离子，如Mg2＋、Ca2＋等，结合加入物质Ca(OH)2、Na2CO3，可以推出“滤渣2”的主要成分为Mg(OH)2、CaCO3。
(5)“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的________________________(填化学式)溶液；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li＋，可将其加入到“______”步骤中。
Na2CO3(或其他合理答案)
根据“沉锂”后形成Li2CO3固体，以及大量生产的价格问题，该过程中加入的沉淀剂最佳答案为饱和的Na2CO3溶液。
(6)Li2CO3与C3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为_____________________________________________。