2027届高三化学一轮复习试题规范练45沉淀溶解平衡及图像分析（Word版附解析）

这是一份2027届高三化学一轮复习试题规范练45沉淀溶解平衡及图像分析（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了常温下,用0，将0等内容，欢迎下载使用。
命题角度1 沉淀溶解平衡及其应用
1.(2026·广东深圳期中)下列工业生产、生活中的现象和反应,与难溶电解质的沉淀溶解平衡无关的是( )
A.检验SO42-时,先加入足量稀盐酸,再加入少量BaCl2溶液
B.抢救钡离子中毒患者时,用Na2SO4溶液给患者洗胃,而不用Na2CO3溶液
C.将矿产硫酸钡用饱和碳酸钠溶液浸泡,将其转化为碳酸钡
D.自来水厂用明矾将天然江河水净化
2.(2025·湖南株洲统考)往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸去除,下列叙述中正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw增大,c(OH-)减小
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸的酸性强于盐酸
D.沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)
3.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( )
A.CuS的溶解能力大于PbS的溶解能力
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
命题角度2 溶度积及其应用
4.(2026·北京八中期中)某实验小组为除去粗制CuSO4·5H2O晶体中含有的杂质Fe2+,先加入少量酸化的H2O2溶液,然后在室温下调节溶液的pH为4。
已知:ⅰ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20
Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17
ⅱ.25℃时CuSO4饱和溶液中c(Cu2+)=1.41 ml·L-1。
下列说法不正确的是( )
A.加入H2O2的目的为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
B.pH=4时,c(Fe3+)=2.8×10-9 ml·L-1
C.理论分析粗CuSO4溶液达饱和后,在pH=4时会析出Cu(OH)2沉淀
D.沉淀溶解平衡原理对分离金属离子的pH选择具有指导意义
5.(8分)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是 (用溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 ml·L-1的Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+的浓度仅为 ml·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,然后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为 。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理: 。
命题角度3 沉淀溶解平衡图像
6.常温下,ZnS和PbS的沉淀溶解关系如图所示,其中Ksp(ZnS)=1.6×10-24、Ksp(PbS)=3.2×10-28,M为Zn或Pb,pM表示-lgc(M2+)。下列说法正确的是( )
A.常温下,B点溶液为PbS的不饱和溶液
B.若x=1.6×10-10,则y=14
C.若对A点浊液加热,A点沿曲线向上移动
D.在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中,存在c(Zn2+)c(Pb2+)=5×103
7.(2026·广东肇庆期中)常温下,用0.1 ml·L-1的AgNO3标准溶液分别滴定体积均为10 mL,浓度均为0.1 ml·L-1的KCl和KSCN溶液,选择荧光黄做指示剂,滴加过程中溶液中-lg c(Cl-)或-lg c(SCN-)与滴入AgNO3溶液体积(V)的关系如图所示。
已知:①荧光黄是一种吸附指示剂,HFInH++FIn-(黄绿色),达终点显红色,未达终点前,因沉淀吸附阴离子(Cl-、SCN-)带上负电荷从而无法吸附FIn-,溶液显黄绿色。
②Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN),lg 3≈0.5,忽略溶液混合时温度和体积的变化。
下列说法不正确的是( )
A.达终点后沉淀吸附Ag+从而带上正电荷,则吸附FIn-而显红色
B.若将KSCN溶液浓度改为0.05 ml·L-1,则滴定曲线将向右平移
C.abe代表KCl滴定曲线,且e点纵坐标约为8.5
D.向含0.001 ml AgSCN固体中每次加100 mL 0.1 ml·L-1的KCl溶液,至少加11次可完全转化为AgCl
8.(10分)已知25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(1)氯化银的饱和溶液中,c(Cl-)≈ ml·L-1,向其中加入NaCl固体,溶解平衡 (填“左移”“不动”或“右移”),溶度积常数 。
(2)若向50 mL 0.018 ml·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 ml·L-1的盐酸,混合后溶液中的c(Ag+)= ml·L-1,pH= 。
(3)氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中,Ag+浓度大小关系为 ,由此可得出 更难溶。
(4)取一定量含有I-、Cl-的溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl和AgI同时沉淀时,溶液中c(I-)c(Cl-)= 。
(5)将等体积的4×10-3 ml·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 ml·L-1的K2CrO4溶液混合后 (填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。
B级素能提升练
9.(2024·全国甲卷)将0.10 mml Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 ml·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(ml·L-1)](M代表Ag+、Cl-或CrO42-)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.Ksp(AgCl)Ksp(Ag2CrO4)=10-2.21
C.V≤2.0 mL时,c(CrO42-)c(Cl-)不变
D.y1=-7.82,y2=-lg34
10.(2025·重庆卷)Cr(OH)3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c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c,-lgc随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq) Ksp
Cr(OH)3(s)+OH-(aq)[Cr(OH)4]-(aq) K=10-0.4
下列叙述正确的是( )
A.由M点可以计算Ksp=10-30.2
B.Cr3+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c(Cr3+)c([Cr(OH)4]-)先减小后增大
11.(2023·全国新课标卷)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(ml·L-1)]与lg[c(NH3)/(ml·L-1)]的关系如图所示{其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+}。
下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 ml·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+)
12.(2023·北京卷)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 ml·L-1,不同pH下c(CO32-)由图1得到]。
图1
图2
下列说法不正确的是( )
A.由图1,pH=10.25,c(HCO3-)=c(CO32-)
B.由图2,初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,无沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1 ml·L-1
D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O
13.(2025·黑吉辽蒙卷)室温下,将0.1 ml AgCl置于0.1 ml·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag++NH3[Ag(NH3)]+和Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数分别为K1和K2;NH4+的水解常数Kh(NH4+)=10-9.25。下列说法错误的是( )
A.Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线
B.D点:c(NH4+)-c(OH-)>0.1 ml·L-1-c(H+)
C.K1=103.24
D.C点:c(NH3)=10-3.52 ml·L-1
14.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S溶液饱和,即c(H2S)=0.1 ml·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为ml·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )
A.Ksp(CdS)=10-18.4
B.③为pH与-lg c(HS-)的关系
C.Ka1(H2S)=10-8.1
D.Ka2(H2S)=10-14.7
15.(2025·八省联考陕西卷)常温下,AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表Ag+或Pb2+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是( )
A.a点有AgIO3沉淀生成,无Pb(IO3)2沉淀生成
B.表示Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点在线段bc之间
C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均为10-5.09 ml·L-1
D.c(IO3-)=0.1 ml·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中c(Pb2+)c(Ag+)=10-4.09
16.(2022·山东卷)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 ml·L-1、1.0 ml·L-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 ml·L-1、1.0 ml·L-1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/(ml·L-1)]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO4(s)+CO32-(aq)SrCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K=Ksp(SrSO4)Ksp(SrCO3)
B.a=-6.5
C.线④代表含SrCO3(s)的1.0 ml·L-1 Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 ml·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化
17.(6分)(1)(2024·江苏卷节选)贵金属银应用广泛。Ag与稀硝酸制得AgNO3,常用于循环处理高氯废水。在高氯水样中加入K2CrO4使CrO42-浓度约为5×10-3 ml·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl-的浓度约为 ml·L-1。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
(2)(2024·全国新课标卷节选)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 ml·L-1)时的pH:
“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的C3+的浓度为 ml·L-1。
参考答案
1.D 解析:检验SO42-的原理涉及BaSO4沉淀的生成,与沉淀溶解平衡相关,A正确;抢救钡中毒患者,原理是利用沉淀反应Ba2++SO42-BaSO4↓,将有毒的Ba2+转化为无毒的BaSO4沉淀。之所以不用Na2CO3,主要是因为胃液中含盐酸,会使生成的BaCO3沉淀溶解重新产生Ba2+,而BaSO4难溶于酸,因此该过程与沉淀溶解平衡相关,B正确;硫酸钡转化为碳酸钡,属于沉淀转化,与沉淀溶解平衡相关,C正确;明矾水解生成氢氧化铝胶体,通过吸附净水,与沉淀溶解平衡无关,D错误。
2.D 解析:温度升高,水的电离平衡正向移动,Kw增大,Na2CO3的水解平衡正向移动,c(OH-)增大,A错误;Ksp(CaCO3)AgCl AgCl (4)4.7×10-7 (5)有
解析:(1)氯化银的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)=1.8×10-10 ml·L-1≈1.34×10-5 ml·L-1。
(2)n(AgNO3)=50 mL×10-3 L·mL-1×0.018 ml·L-1=9×10-4 ml,n(HCl)=50 mL×10-3 L·mL-1×0.020 ml·L-1=1×10-3 ml,两溶液混合发生反应AgNO3+HClAgCl↓+HNO3,HCl剩余1×10-3 ml-9×10-4 ml=1×10-4 ml,故反应后的c(Cl-)=
1×10-4ml(50+50) mL×10-3L·mL-1=1×10-3 ml·L-1,H+未被消耗,c(H+)=1×10-3ml(50+50) mL×10-3L·mL-1=1×10-2 ml·L-1。c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,即c(Ag+)×(1×10-3)=1.8×10-10,解得c(Ag+)=1.8×10-7 ml·L-1;pH=-lg(1×10-2)=2。
(3)根据Ag2CrO4的沉淀溶解平衡:
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2·x=2.0×10-12,x3=0.5×10-12,x=30.5×10-4 ml·L-1,c(Ag+)=2x=2×30.5×10-4 ml·L-1≈1.6×10-4 ml·L-1。饱和AgCl溶液中c(Ag+)=1.8×10-10 ml·L-1≈1.34×10-5 ml·L-1。Ag+的浓度前者大于后者,AgCl更难溶。
(4)AgCl和AgI同时沉淀时,溶液中的c(Ag+)一定是相同的,则有c(I-)c(Cl-)=c(I-)·c(Ag+)c(Cl-)·c(Ag+)=Ksp(AgI)Ksp(AgCl)=8.5×10-171.8×10-10≈4.7×10-7。
(5)4×10-3 ml·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 ml·L-1的K2CrO4溶液等体积混合的瞬间:c(Ag+)=4×10-31+1 ml·L-1=2×10-3 ml·L-1,同理可以求得c(CrO42-)=2×10-3 ml·L-1,故Q=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,因此有Ag2CrO4沉淀产生。
9.D 解析:当V(NaCl溶液)=2.0 mL时,Ag2CrO4与NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,由电荷守恒可知c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO42-)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和CrO42-曲线的交点,即c(CrO42-)=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(CrO42-)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则Ksp(AgCl)Ksp(Ag2CrO4)=10-9.7510-11.96=102.21,B错误;V2.0 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 ml·L-1,则c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=10-9.7510-1.93 ml·L-1=10-7.82 ml·L-1,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,根据元素守恒可知,c(CrO42-)=0.1×10-3ml(1+2.4)×10-3L=134 ml·L-1,则y2=lgc(CrO42-)=lg134=-lg34,D正确。
10.A 解析:c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c,随着pH增大,发生反应:Cr3+(aq)+3OH-(aq)Cr(OH)3(s),含铬微粒总浓度下降,随着pH继续增大,发生反应:Cr(OH)3(s)+OH-(aq)[Cr(OH)4]-(aq),含铬微粒总浓度上升。M点时,c(OH-)=10-9 ml·L-1,K=c([Cr(OH)4]-)c(OH-)=10-0.4,c([Cr(OH)4]-)=10-9.4 ml·L-1,含Cr微粒主要为Cr3+,Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-3.2×10-9×3=10-30.2,A正确;pH=6.7时,c(OH-)=10-7.3 ml·L-1,c(Cr3+)=10-30.210-7.3×3 ml·L-1=10-8.3 ml·L-1,B错误;P和Q点溶液中含Cr微粒浓度总和相等,生成的Cr(OH)3(s)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,c(Cr3+)减小,而c([Cr(OH)4]-)增大,c(Cr3+)c([Cr(OH)4]-)比值减小,D错误。
11.A 解析:溶液中存在足量的AgCl固体,根据平衡移动原理,随着氨水的滴加AgCl溶解度逐渐增大,则Cl-的浓度增大、Ag+的浓度减小,[Ag(NH3)]+开始占优势,而随着氨水的滴加[Ag(NH3)2]+的浓度会逐渐超过[Ag(NH3)]+,结合图像可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+、Cl-。曲线Ⅰ代表[Ag(NH3)2]+的浓度随NH3的浓度变化的曲线,A错误;根据lg[c(NH3)]=-1时的相关数据进行计算,AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7.40×10-2.35=10-9.75,B正确;根据lg[c(NH3)]=-1时相关数据计算反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数,可得K=10-2.3510-5.16×10-1=103.81,C正确;c(NH3)=0.01 ml·L-1时,lg[c(NH3)]=-2,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>
c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+),D正确。
12.C 解析:从图1可以看出pH=10.25时,碳酸氢根离子与碳酸根离子的浓度相同,A项正确;从图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀和氢氧化镁沉淀,B项正确;从图2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据元素守恒,溶液中c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)