高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0六沉淀溶解平衡(专讲)(原卷版+解析)
展开一、基础知识总结
1.固体溶质的溶解性
不同物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论大小,都有一定的溶解度。在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
2.沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。
(2)建立过程
固体溶质eq \(,\s\up7(溶解),\s\d5(沉淀))溶液中的溶质eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(v溶解>v沉淀,固体溶解,v溶解=v沉淀,溶解平衡,v溶解<v沉淀,析出晶体))
(3)特征
(4)影响因素
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为H2S+Hg2+===HgS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
Cu(OH)2溶于稀硫酸,离子方程式为Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NHeq \\al(+,4)===Mg2++2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②规律:一般来说,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。
③应用
a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为
CaSO4(s)+COeq \\al(2-,3)(aq)===CaCO3(s)+SOeq \\al(2-,4)(aq)。
b.矿物转化
CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为PbS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Pb2+(aq)。
【归纳总结】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒·夏特列原理。
(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。
(3)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 ml·L-1时,沉淀已经完全。
(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。
二、四种曲线
1、溶解度曲线图
2、双曲线
(1)阳离子~阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
(2)阴阳离子浓度~温度双曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
3、对数曲线
对数图像:将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]取常用对数,即lg c(A),反映到图像中是:
①若c(A)=1时,lg c(A)=0
②若c(A)>1时,lg c(A)取正值且c(A)越大,lg c(A)越大
③若c(A)<1时,lg c(A)取负值,且c(A) 越大,lg c(A)越大,但数值越小
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤当坐标表示浓度的负对数(-lgX=pX)时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
(1)正对数[lgc(M+)~lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的正对数
(2)负对数[-lgc(M+)~-lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数
4、pM——浓度图:纵坐标为阳离子的负对数,横坐标为滴加阴离子的溶液的体积
1.【2022年湖南卷】室温时,用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与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时,认为该离子沉淀完全。,,)。下列说法正确的是
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中的浓度为
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
2.【2022年海南卷】某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4ml/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
3.【2022年山东卷】工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应的平衡常数
B.
C.曲线④代表含的溶液的变化曲线
D.对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
4.【2022年湖北卷】下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是
A.的为
B.的酸性比的强
C.时,的浓度比的高
D.时,溶液中浓度最高的物种为
5.(2021·全国乙卷真题)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液时,
D.HA的电离常数
6.(2021·全国甲卷真题)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、、与的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表的沉淀溶解曲线
B.该温度下的值为
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.时两溶液中
7.(2019·全国高考真题)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在水中的物质的量浓度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
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
8.(2019·海南高考真题)一定温度下,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(Aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.AgCl在c点的溶解度比b点的大
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)沿曲线向c点方向变化
1.(2023·新疆乌鲁木齐·统考一模)常温下,分别向浓度均为的NaX溶液、溶液滴加溶液,pM与溶液体积的关系如图所示[,代表、],下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示的关系图
B.常温下,饱和溶液的物质的量浓度:
C.若变为,则c点向e点移动
D.d点是的饱和溶液
2.(2023·福建漳州·统考模拟预测)四水合磷酸锌[,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含、、、、、、等)为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.滤渣Ⅰ的主要成分是、
B.“除铁”中,用试剂x凋节溶液的pH约5.1后加的目的是将氧化为
C.若试剂y选择ZnS将溶液中转化为CuS除去,说明
D.沉锌后的母液可回收利用的物质有、
3.(2022·江苏·校联考模拟预测)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
实验1:向0.1 ml/L NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
实验2:向0.1 ml/L NaHS溶液中通入过量氯气,无淡黄色沉淀产生
实验3:向0.1 ml/L NaHS溶液中加入等体积0.1 ml/L NaOH溶液充分混合
实验4:向0.1 ml/L NaHS溶液中滴加过量溶液,产生黑色沉淀
下列有关说法正确的是
A.实验1证明:
B.实验2证明:不能被氧化
C.实验3中所得溶液中:
D.实验4反应静置后的上层清液中有
4.(2022·湖南·湘潭一中校联考模拟预测)是离子晶体,其晶胞如下图1所示(已知氟化钙晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值),难溶于水、可溶于酸。常温下,用盐酸调节浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中与(X为或)的关系如图2所示。下列说法错误的是。
A.每个氟化钙晶胞中含有的数目为4个
B.氟化钙的晶体密度为
C.表示与的变化曲线
D.的数量级为
5.(2022·重庆·西南大学附中校联考模拟预测)湿法提银工艺中,浸出需加沉淀。25℃,平衡体系中含微粒的分布系数[如]随的变化曲线如图所示,
已知:,下列叙述正确的是
A.25℃时,的溶解度随增大而减小
B.沉淀最彻底时,溶液中
C.25℃时,的平衡常数
D.当时,溶液中
6.(2022·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学校考模拟预测)时,向溶液中漓加溶液的滴定曲线如图所示。已知:,常温下。下列说法中正确的是
A.E点存在:
B.的过程中,溶液的先减小后增大
C.G点坐标为(20,34.9)
D.时,的溶解度随温度变化曲线
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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
以“BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq \\al(2-,4)(aq)”为例
图像展示
曲线可知
信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
点的变化
a→c
曲线上变化,增大c(SOeq \\al(2-,4))
b→c
加入1×10-5 ml·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化
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,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同
BaSO4
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
T2曲线:a、b点都表示不饱和溶液,c点表示不饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸热,可知:T1
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
图像展示
函数关系
函数关系:随着COeq \\al(2-,3)浓度增大,Ca2+浓度减小
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①横坐标数值越大,COeq \\al(2-,3))越小;纵坐标数值越小,c(M)越大
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为不饱和溶液;直线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成
如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来说,处于直线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
向 10mL 0.2 ml/L CuCl2溶液中滴加 0.2 ml/L 的 Na2S 溶液
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较a、b、c三点水的电离程度大小
专题十六 沉淀溶解平衡
一、基础知识总结
1.固体溶质的溶解性
不同物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论大小,都有一定的溶解度。在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
2.沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。
(2)建立过程
固体溶质eq \(,\s\up7(溶解),\s\d5(沉淀))溶液中的溶质eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(v溶解>v沉淀,固体溶解,v溶解=v沉淀,溶解平衡,v溶解<v沉淀,析出晶体))
(3)特征
(4)影响因素
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为H2S+Hg2+===HgS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
Cu(OH)2溶于稀硫酸,离子方程式为Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NHeq \\al(+,4)===Mg2++2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②规律:一般来说,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。
③应用
a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为
CaSO4(s)+COeq \\al(2-,3)(aq)===CaCO3(s)+SOeq \\al(2-,4)(aq)。
b.矿物转化
CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为PbS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Pb2+(aq)。
【归纳总结】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒·夏特列原理。
(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。
(3)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 ml·L-1时,沉淀已经完全。
(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。
二、四种曲线
1、溶解度曲线图
2、双曲线
(1)阳离子~阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
(2)阴阳离子浓度~温度双曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
3、对数曲线
对数图像:将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]取常用对数,即lg c(A),反映到图像中是:
①若c(A)=1时,lg c(A)=0
②若c(A)>1时,lg c(A)取正值且c(A)越大,lg c(A)越大
③若c(A)<1时,lg c(A)取负值,且c(A) 越大,lg c(A)越大,但数值越小
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤当坐标表示浓度的负对数(-lgX=pX)时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
(1)正对数[lgc(M+)~lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的正对数
(2)负对数[-lgc(M+)~-lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数
4、pM——浓度图:纵坐标为阳离子的负对数,横坐标为滴加阴离子的溶液的体积
1.【2022年湖南卷】室温时,用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与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时,认为该离子沉淀完全。,,)。下列说法正确的是
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中的浓度为
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
【答案】C
【解析】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4.50mL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4.50mL×10-3L/mL×0.1000ml/L=4.5×10-4ml,所以Cl-、 Br-和 I-均为1.5×10-4ml。A.I-先沉淀,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;B.原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4ml,则I-的浓度为=0.0100ml⋅L-1,故B错误;C.当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5ml/L),溶液中的c(Ag+)==5.4×10-8ml/L,若Cl-已经开始沉淀,则此时溶液中的c(Cl-)==3.3×10-3ml/L,原溶液中的c(Cl-)= c(I-)=0.0100ml⋅L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;D.b点加入过量的硝酸银溶液,溶液中的I-、Br-、Cl-全部转化为沉淀,则Ag+浓度最大,根据溶度积可知,b点各离子浓度为:,故D错误;
2.【2022年海南卷】某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4ml/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
【答案】BD
【解析】M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(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。A.曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;C.根据图像,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;D.c[M(OH)]=0.1ml/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4ml/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误。
3.【2022年山东卷】工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应的平衡常数
B.
C.曲线④代表含的溶液的变化曲线
D.对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
【答案】D
【解析】溶液pH变化,含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1ml/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1ml/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线。A.反应SrSO4(s)+COSrCO3(s)+SO的平衡常数K===,A正确;B.曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10—6.5,则a为-6.5,B正确;C.曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,C正确;D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0ml·L-1的混合溶液中锶离子的浓度为10-6, 5,根据图示,锶离子的降低,所以发生沉淀转化,D错误。
4.【2022年湖北卷】下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是
A.的为
B.的酸性比的强
C.时,的浓度比的高
D.时,溶液中浓度最高的物种为
【答案】D
【解析】由图分析,左侧纵坐标浓度的数量级为10-3ml/L,右坐标浓度的数量级为10-6ml/L,横坐标为pH,随着pH的增大,先变大,然后再减小,同时变大,两者浓度均为右坐标,说明变化的程度很小,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6。pH继续增大,则减小,同时增大,当pH=9.1时,=,,二者用左坐标表示,浓度比较大,说明变化的幅度比较大,但混合溶液中存在着酒石酸,电离常数远大于亚砷酸,且总T浓度也大于总As。A.,,当pH=9.1时,=,,为,A正确;B.,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6,而由A选项计算得H3AsO3的,即Ka > Ka1,所以的酸性比的强,B正确;C.由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3ml/L,的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6ml/L,所以时,的浓度比的高,C正确;D.由可知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,D错误。
5.(2021·全国乙卷真题)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液时,
D.HA的电离常数
【答案】C
【解析】A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5ml/L时,c2(M+)=7.5×10-8ml2/L2,c(M+)=ml/L<3.0×10-4ml/L,A正确;B.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,B正确;C.设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;D.当时,由物料守恒知,则,,则,对应图得此时溶液中,,D正确;故选C。
6.(2021·全国甲卷真题)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、、与的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表的沉淀溶解曲线
B.该温度下的值为
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.时两溶液中
【答案】B
【解析】BaCO3、BaSO4均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-lg[c(Ba2+)×c()]=-lg[Ksp(BaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-lg[Ksp(BaCO3)],因Ksp(BaSO4)< Ksp(BaCO3),则-lg[Ksp(BaCO3)]<-lg[Ksp(BaSO4)],由此可知曲线①为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系,曲线②为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系。A.由题可知,曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系,由上述分析可知,曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线,选项A错误;B.曲线①为BaSO4溶液中-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系,由图可知,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B正确;C.向饱和BaSO4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(BaSO4)不变可知,溶液中c()将减小,因此a点将沿曲线①向左上方移动,选项C错误;D.由图可知,当溶液中c(Ba2+)=10-5.1时,两溶液中==,选项D错误;答案选B。
7.(2019·全国高考真题)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在水中的物质的量浓度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
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.CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积Ksp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)= c(S2-),结合图象可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的物质的量浓度,正确;B.CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,错误;C.m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,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mnp向p方向移动,正确;D.从图象中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)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c(Cd2+)与c(S2-)同时减小,会沿qp线向p点方向移动,正确;答案选B。
8.(2019·海南高考真题)一定温度下,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(Aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.AgCl在c点的溶解度比b点的大
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)沿曲线向c点方向变化
【答案】AC
【解析】A.a、b、c三点对应的AgCl的沉淀溶解平衡所处的温度相同,而溶度积常数Ksp只与温度有关,温度相同,则Ksp相等,A正确;B.在AgCl溶于水形成的饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-),在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(Aq)平衡体系中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),若溶液中c(Cl-)大,则溶液中c(Ag+)小,AgCl的溶解度小,在b点溶液中c(Cl-)小于c点,则溶解度b点大于c点,B错误;C.根据溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知,在AgCl溶于水形成的饱和溶液中,溶解的AgCl电离产生的Cl-、Ag+的浓度相等,c(Ag+)=c(Cl-),C正确;D.在b点的溶液中加入AgNO3固体,溶液中c(Ag+)增大,则c(Cl-)减小,所以c(Ag+)变化应该是沿曲线向a点方向变化,D错误;故合理选项是AC。
1.(2023·新疆乌鲁木齐·统考一模)常温下,分别向浓度均为的NaX溶液、溶液滴加溶液,pM与溶液体积的关系如图所示[,代表、],下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示的关系图
B.常温下,饱和溶液的物质的量浓度:
C.若变为,则c点向e点移动
D.d点是的饱和溶液
【答案】B
【分析】由图可知,c、e两点分别是硝酸银溶液与两种盐恰好完全反应的点,结合可知,起始时两种盐的物质的量相同,则Na2Y消耗的AgNO3更多,则曲线I代表NaX与AgNO3反应,曲线II代表Na2Y与 AgNO3反应,据此作答。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅱ表示的关系图,A项错误;
B.由图分析,AgX饱和溶液中银离子的浓度小于Ag2Y饱和溶液,所以AgX的溶解度小于Ag2Y,故饱和溶液的物质的量浓度:,B项正确;
C.若c(AgNO3)变为0.05ml·L-1,则加入20mL硝酸银溶液时,NaX溶液完全反应得到AgX饱和溶液,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中Ag+的浓度不变,则NaX溶液中的反应终点c移至d点,C项错误;
D.根据分析,曲线II代表Na2Y与 AgNO3反应, d点Y2-浓度小于e点,Ag+浓度与e点相同,由温度不变,溶度积不变可知,d点是的不饱和溶液,D项错误;
答案选B。
2.(2023·福建漳州·统考模拟预测)四水合磷酸锌[,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含、、、、、、等)为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.滤渣Ⅰ的主要成分是、
B.“除铁”中,用试剂x凋节溶液的pH约5.1后加的目的是将氧化为
C.若试剂y选择ZnS将溶液中转化为CuS除去,说明
D.沉锌后的母液可回收利用的物质有、
【答案】C
【详解】A.含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等物质的锌灰经稀硫酸充分浸取后,Zn、ZnO、CuO、FeO、溶解,浸出液中含有、、、及过量、,PbO与稀硫酸反应生成难溶物和不溶于稀硫酸的一并滤出,故滤渣Ⅰ主要是、,A正确;
B.除铁工序中,用试剂x(可以选择ZnO、等)调整溶液pH约5.1后,加,可将氧化为,发生反应的离子方程式为,B正确;
C.物质结构相似时,溶液中沉淀转化由大的向小的方向转化(转化为更难溶的物质),故,C错误;
D.根据锌灰的组成元素、每一步所加试剂及流程中反应后各元素的走向,可知沉锌工序后母液中含有、、,故母液中可回收利用的物质有、,D正确。
故选C。
3.(2022·江苏·校联考模拟预测)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
实验1:向0.1 ml/L NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
实验2:向0.1 ml/L NaHS溶液中通入过量氯气,无淡黄色沉淀产生
实验3:向0.1 ml/L NaHS溶液中加入等体积0.1 ml/L NaOH溶液充分混合
实验4:向0.1 ml/L NaHS溶液中滴加过量溶液,产生黑色沉淀
下列有关说法正确的是
A.实验1证明:
B.实验2证明:不能被氧化
C.实验3中所得溶液中:
D.实验4反应静置后的上层清液中有
【答案】C
【详解】A.是的电离平衡常数,表示电离程度,是的水解平衡常数,表示水解程度,实验1证明溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,则,A错误;
B.氯气具有强氧化性,NaHS溶液中通入过量氯气时,氯气把氧化成硫酸根离子,因此无淡黄色沉淀产生,B错误;
C.设两溶液按体积V混合,混合后,根据Na元素守恒得,根据S元素守恒得,故,C正确;
D.实验4反应静置后的上层清液为饱和溶液,刚好达到平衡状态,有,D错误;
故选C。
4.(2022·湖南·湘潭一中校联考模拟预测)是离子晶体,其晶胞如下图1所示(已知氟化钙晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值),难溶于水、可溶于酸。常温下,用盐酸调节浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中与(X为或)的关系如图2所示。下列说法错误的是。
A.每个氟化钙晶胞中含有的数目为4个
B.氟化钙的晶体密度为
C.表示与的变化曲线
D.的数量级为
【答案】C
【分析】已知HF的,则有,即有 越大,c(F-)越大,lgc(F-)越大,-lgc(F-)越小,c(F-)越大,c(Ca2+)越小,则-lgc(Ca2+)越大,故可知L1代表-lgc(Ca2+)的变化曲线,L2代表-lgc(F-)的变化曲线,据此分析解题。
【详解】A.每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目为8×+6×=4,故A正确;
B.晶胞体积V=(a×10-10cm)3,该晶胞中相当于含有4个“CaF2”,晶胞质量为m=g,则氟化钙的密度=,故B正确;
C.由分析可知,L1表示-lgc(Ca2+)与的变化曲线,故C错误;
D.由a点坐标可知,═10-1.2,c(F-)=10-2,则Ka=10-1.2×10-2=10-3.2,由b点坐标可知,c(Ca2+)=10-2ml/L,此时=10-0.7,故可求出此时溶液中c(F-)=10-0.7×10-3.2=10-3.9,故Ksp(CaF2 )=c(Ca2+)c2(F-)=10-2×(10-3.9)2=10-9.8,故其数量级为10-10,故D正确;
故选:C。
5.(2022·重庆·西南大学附中校联考模拟预测)湿法提银工艺中,浸出需加沉淀。25℃,平衡体系中含微粒的分布系数[如]随的变化曲线如图所示,
已知:,下列叙述正确的是
A.25℃时,的溶解度随增大而减小
B.沉淀最彻底时,溶液中
C.25℃时,的平衡常数
D.当时,溶液中
【答案】C
【详解】A.由图可知,氯化银的溶解度先随着氯离子浓度减小,后随着银离子与氯离子形成络离子而增大,故A错误;
B.由图可知,氯化银的分布系数最大时,氯离子浓度为10—2.54ml/L,溶液中银离子浓度为=10—7.21ml/L,故B错误;
C.由方程式可知,反应的平衡常数K=,由图可知,氯离子浓度为10—0.2ml/L时,溶液中c(AgCl)=c(AgCl),则反应的平衡常数K===100.2,故C正确;
D.由图可知,氯离子浓度为10—2.54ml/L,溶液中银离子浓度为=10—7.21ml/L,则溶液中的氯离子浓度大于银离子,故D错误;
故选C。
6.(2022·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学校考模拟预测)时,向溶液中漓加溶液的滴定曲线如图所示。已知:,常温下。下列说法中正确的是
A.E点存在:
B.的过程中,溶液的先减小后增大
C.G点坐标为(20,34.9)
D.时,的
【答案】C
【详解】A.由图可知,氯化钠和硫化铜形成的混合溶液,溶液中的电荷守恒为,故A错误;
B.E→G的过程中,氯化钠和氯化铜混合溶液先氯化钠溶液,后转化为氯化钠和硫化钠的混合溶液,氯化铜在溶液中水解呈酸性,硫化钠在溶液中水解呈碱性,溶液pH不断增大,故B错误;
C.由图可知,F点氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好完全反应得到硫化铜沉淀,溶液中硫离子浓度为,则溶液中铜离子浓度,则,所以G点坐标,故C正确;
D.由方程式可知,反应的平衡常数,故D错误;
故选C。
溶解度随温度变化曲线
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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
以“BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq \\al(2-,4)(aq)”为例
图像展示
曲线可知
信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
点的变化
a→c
曲线上变化,增大c(SOeq \\al(2-,4))
b→c
加入1×10-5 ml·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化
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,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同
BaSO4
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
T2曲线:a、b点都表示不饱和溶液,c点表示不饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸热,可知:T1
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
图像展示
函数关系
函数关系:随着COeq \\al(2-,3)浓度增大,Ca2+浓度减小
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①横坐标数值越大,COeq \\al(2-,3))越小;纵坐标数值越小,c(M)越大
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为不饱和溶液;直线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成
如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来说,处于直线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
向 10mL 0.2 ml/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 ml/L 的 Na2S 溶液
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较a、b、c三点水的电离程度大小
高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0实验基础(专练)(原卷版+解析): 这是一份高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0实验基础(专练)(原卷版+解析),共37页。试卷主要包含了所有题目必须在答题卡上作答,考试结束后,只交试卷答题页等内容,欢迎下载使用。
高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0六沉淀溶解平衡(专练)(原卷版+解析): 这是一份高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0六沉淀溶解平衡(专练)(原卷版+解析),共32页。试卷主要包含了所有题目必须在答题卡上作答,考试结束后,只交试卷答题页,032g/L,9时才发生沉淀转化,0×10-6,Ksp=2,04、8等内容,欢迎下载使用。
高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0八同分异构体(专讲)(原卷版+解析): 这是一份高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0八同分异构体(专讲)(原卷版+解析),共20页。试卷主要包含了准确理解概念的内涵和外延,同分异构体的书写策略等内容,欢迎下载使用。