十一沉淀溶解平衡曲线专练 高考化学一轮复习专项练含解析

沉淀溶解平衡曲线专练

(建议用时40分钟)

1.(2021·眉山模拟)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。下列说法不正确的是(　　)

A．在AgCl溶于水形成的饱和溶液中：c(Ag＋)＝c(Cl－)

B．b点的溶液中加入少量AgNO3固体，会析出白色沉淀

C．d点溶液中加入少量AgCl固体，c(Ag＋)和c(Cl－)均增大

D．a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度皆不相等

【解析】选D。在AgCl溶于水形成的饱和溶液中存在：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，AgCl溶解生成的c(Cl－)＝c(Ag＋)，故A正确；b点溶液为饱和溶液，加入少量的AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，会析出白色沉淀，故B正确；d点溶液为不饱和溶液，未达到溶解平衡，所以加入少量AgCl固体会继续溶解，则c(Cl－)和c(Ag＋)都增大，故C正确；a、b、c三点都在溶解平衡曲线上，均为饱和溶液，Ksp只与温度有关，温度不变，则Ksp不变；AgCl的溶解度也只与温度有关，温度不变，则溶解度不变；则a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度相等，故D错误。

2.(2021·运城模拟)某研究性学习小组为研究水垢的生成，查得CaCO3和Mg(OH)2溶解度曲线如图所示。已知：40 ℃时，Ksp(MgCO3)＝7×10－6，下列有关分析错误的是(　　)

A．CaCO3、Mg(OH)2溶解均放热

B．MgCl2溶液中加入少量CaCO3粉末加热搅拌，有Mg(OH)2生成

C．含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2的自来水长时间加热，水垢的主要成分为CaCO3和MgCO3

D.40 ℃时，Ksp(CaCO3)＝1.6×10－7

【解析】选C。由CaCO3和Mg(OH)2溶解度曲线图可知两者的溶解度随温度的升高而降低，说明升高温度，平衡向生成沉淀的方向移动；即CaCO3、Mg(OH)2溶解均放热，故A正确；由于Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋，加入CaCO3粉末后消耗H＋，c(H＋)减小，水解平衡正向移动，有Mg(OH)2生成，故B正确；自来水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2受热分解为CaCO3和MgCO3，长时间加热，Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋，CO＋H2OHCO＋OH－，相互促进的双水解，MgCO3进一步转化为更难溶的Mg(OH)2，故C错误；将40 mg·L－1 CaCO3转化为c(Ca2＋)＝c(CO)＝＝4×10－4 mol·L－1；Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)c(CO)＝4×10－4 mol·L－1×4×10－4 mol·L－1＝1.6×10－7，故D正确。

3．(2021·浙江模拟)向湿法炼锌电解后的循环溶液中同时加入Cu和CuSO4，可生成CuCl沉淀除去Cl－，降低对电解的影响，反应原理如下：

Cu(s)＋Cu2＋(aq)2Cu＋(aq)

ΔH1＝a kJ·mol－1

Cl－(aq)＋Cu＋(aq)CuCl(s)

ΔH2＝b kJ·mol－1

实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl－)的影响如图所示。

已知：常数Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)c(Cl－)，Ksp与化学平衡常数类似，下列说法正确的是(　　)

A.溶液pH越大，Ksp(CuCl)增大

B.将电解液的pH从3调高到7，有利于Cl－的去除

C.移除部分CuCl固体c(Cl－)会减小

D.Cu(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)⇌CuCl(s)的ΔH＞0，ΔS＜0

【解析】选B。Ksp(CuCl)只随温度的改变而改变，不受pH的影响，故A错误；根据图象，pH升高，－lgc(Cl－)增大，说明c(Cl－)减少，说明将电解液的pH从3调高到7，有利于Cl－的去除，故B正确；溶液中既然形成CuCl固体，说明已经达到了溶解平衡，形成了饱和溶液，移除部分固体不影响沉淀溶解平衡，故C错误；a和b的值不确定，无法定量说明焓变大小，所以反应的ΔH尚未可知，故D错误。

4．(2021·吴忠模拟)某温度下，向10 mL 0.1 mol·L－1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·

L－1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知：lg2＝0.3，Ksp(ZnS)＝3×10－25 mol2·L－2，下列有关说法正确的是(　　)

A.a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点

B.如不考虑CuS的溶解，则c点溶液有2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]＝c(Cl－)

C.该温度下Ksp(CuS)＝2×10－18 mol2·L－2

D.该温度下，反应：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)的平衡常数为1.33×

10－11

【解析】选B。CuCl2、Na2S水解促进水电离，b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是强酸强碱盐氯化钠，对水的电离没有影响，水的电离程度最小的为b点，故A错误；c点时，溶液中的n(Cl－)为0.002 mol，Na2S过量

0.001 mol，由物料守恒可得2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]＝c(Cl－)，故B正确；b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶液中c(Cu2＋)＝c(S2－)，根据b点数据可知c(Cu2＋)＝1×10－17.7 mol·L－1，则该温度下Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝1×10－35.4 mol2·L－2＝4×10－36 mol2·L－2，故C错误；ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋

Zn2＋(aq)反应的平衡常数K＝＝＝＝7.5×1010，

故D错误。

5．(2021·包头模拟)常温下，将0.025 mol BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L悬浊液，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A.常温下，Ksp(BaSO4)＝2.5×10－9

B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大

C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3至少要加入0.65 mol Na2CO3

D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度大小关系为c(SO)＞c(CO)＞c(Ba2＋)＞c(OH－)

【解析】选C。常温下，没有加入碳酸钠时，c(Ba2＋)＝c(SO)＝1×10－5 mol·

L－1，Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)c(SO)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10，故A错误；BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2＋的存在，使沉淀溶解平衡逆向移动，因此BaSO4在BaCl2溶液中的溶解度比在水中小，Ksp只随温度的改变而改变，无论在水中还是BaCl2溶液中，Ksp值是不变的，故B错误；根据图象：Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)c(SO)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10，当c(CO)＝2.5×10－4 mol·L－1时开始形成BaCO3沉淀，Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)c(CO)＝1.0×10－5×2.5×10－4＝2.5×

10－9，BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)反应的平衡常数为K＝＝＝＝＝0.04，若使0.025 mol BaSO4全部转化为BaCO3，则反应消耗0.025 mol CO、生成0.025 mol SO，反应达到平衡时，K＝＝＝0.04，解得c(CO)＝0.625 mol·L－1，则至少需要Na2CO3的物质的量为0.625 mol·L－1×1 L＋

0.025 mol＝0.65 mol，故C正确；根据C项计算，当BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，c(CO)＝0.625 mol·L－1，c(SO)＝0.025 mol·L－1，c(Ba2＋)＝＝＝4×10－9 mol·L－1；常温中性条件下，c(OH－)＝c(H＋)＝

10－7 mol·L－1，由于CO水解：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，使溶液呈碱性，c(OH－)＞10－7 mol·L－1＞c(H＋)，所以离子浓度大小关系为c(CO)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(Ba2＋)，故D错误。

6．(2021·茂名模拟)某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下，PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时－lgc(Pb2＋)与－lgc(CO)或－lgc(I－)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.Ksp(PbCO3)的数量级为10－14

B.相同条件下，水的电离程度p点大于q点

C.L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化

D.q点溶液中加入Na2CO3浓溶液，可得白色沉淀

【解析】选B。由横纵坐标交点数值分析可知图象L2对应的是－lgc(Pb2＋)与

－lgc(CO)的关系变化，取－lgc(Pb2＋)＝13.1，－lgc(CO)＝0的点，

c(Pb2＋)＝10－13.1 mol·L－1，c(CO)＝100＝1 mol·L－1，Ksp(PbCO3)＝

10－13.1 mol·L－1×1 mol·L－1＝10－13.1，数量级为10－14，故A正确；相同条件下，p点和q点的铅离子浓度相同，p点为碘化铅的饱和溶液，q点为碳酸铅的饱和溶液；由于氢碘酸为强酸，碘离子不水解，而弱酸根CO可以发生水解，即CO＋H2OHCO＋OH－，水解促进了水的电离，所以水的电离程度p点小于q点，故B错误；由上述分析可知图象L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化，故C正确；q点溶液中存在PbCO3的溶解平衡：PbCO3(s)Pb2＋(aq)＋

CO(aq)，加入Na2CO3浓溶液，c(CO)增大，溶解平衡逆向移动，可得到PbCO3的白色沉淀，故D正确。

7．硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下－lg c(Ba2＋)随－lg c(CO)或－lgc(SO)的变化趋势如图，下列说法正确的是(　　)

A．趋势线A表示硫酸钡

B．常温下，Ksp(BaCO3)＝1×10－11

C．硫酸钡更难溶，所以硫酸钡沉淀中加饱和碳酸钠溶液无法转化为碳酸钡沉淀

D．将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中，此时溶液中的＝10

【解析】选D。溶液中离子浓度越大，其负对数就越小，由于BaCO3的溶解度比BaSO4大，Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以趋势线A表示碳酸钡，趋势线B表示硫酸钡，A错误；曲线A表示BaCO3，Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)·c(CO)＝10－10×1＝10－10，B错误；硫酸钡更难溶，但硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡，向其中加入饱和碳酸钠溶液，这时溶液中c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)，就可以形成碳酸钡沉淀，因而可以实现硫酸钡向碳酸钡沉淀转化，C错误；曲线B表示BaSO4的溶解曲线，Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SO)＝10－11×1＝10－11，将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中，此时溶液中的＝＝10，D正确。

8．(2021·黑龙江模拟)向含MgCl2和CuCl2的溶液中逐滴加入0.1  mol·L－1的NaOH溶液，沉淀的质量(m)与加入NaOH溶液体积(V)的关系如图所示，已知V2＝3V1，下列说法正确的是(　　)

A．原溶液中MgCl2和CuCl2的物质的量浓度相等

B．该实验证明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp大

C．水的电离程度：A>B>C

D．若向Mg(OH)2悬浊液中加入CuCl2溶液，一定会有Cu(OH)2生成

【解析】选C。由图可知，先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，后生成Mg(OH)2沉淀，由于V2＝3V1，则有n[Mg(OH)2]＝2n[Cu(OH)2]，故原溶液中c(MgCl2)＝2c(CuCl2)，A错误；原溶液中c(MgCl2)＝2c(CuCl2)，但加入NaOH溶液过程中先生成Cu(OH)2，说明Cu(OH)2的溶解度小于Mg(OH)2，又因为溶度积表达式类型相同，Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小，B错误；图中A点溶液的溶质为NaCl和MgCl2，B点溶质为NaCl，C点溶质为NaCl和NaOH，MgCl2发生水解而促进水的电离，NaOH抑制水的电离，NaCl对水的电离无影响，故水的电离程度：A>B>C，C正确；向Mg(OH)2悬浊液中加入CuCl2溶液，要生成Cu(OH)2沉淀，应满足Qc>Ksp[Cu(OH)2]，由于

c(Cu2＋)未知，故无法判断能否生成Cu(OH)2沉淀，D错误。

9．一定温度下，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．该温度下，Ksp(BaSO4)＞Ksp(BaCO3)

B．加入Na2CO3固体，立即有BaCO3固体生成

C．BaCO3的Ksp＝2.5×10－9

D．曲线BC段内，＝2.5

【解析】选C。当c(CO)＝0时，c(SO)＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5  mol·L－1，BaSO4的溶度积Ksp＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10。由题图可知当c(CO)＞2.5×

10－4  mol·L－1时，开始有BaCO3生成，BaCO3的溶度积Ksp＝2.5×10－4×1.0×

10－5＝2.5×10－9，A、B错误、C正确；曲线BC段内，BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态，故＝＝＝＝25，D错误。

10．常温时，Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列分析不正确的是(　　)

A．常温时Ksp[Ca(OH)2]＞Ksp(CaWO4)

B．a点表示无Ca(OH)2沉淀有CaWO4沉淀

C．加热饱和Ca(OH)2溶液有白色沉淀生成

D．常温时这两种饱和溶液中c(Ca2＋)相等

【解析】选D。Ca(OH)2沉淀溶解平衡曲线起点时c(Ca2＋)＝1.0×10－7  mol·L－1、c(OH－)＝1.0  mol·L－1，Ksp[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－7，CaWO4的沉淀溶解平衡曲线起点的定量信息是c(Ca2＋)＝1.0×10－7  mol·L－1、c(WO)＝1.0×10－3  mol·L－1，Ksp(CaWO4)＝c(Ca2＋)·c(WO)＝1.0×10－10＜1.0×10－7，Ksp[Ca(OH)2]＞Ksp(CaWO4)，A正确；a点的定量信息是c(Ca2＋)＝1.0×10－4  mol·

L－1、c(OH－)＝1.0×10－3  mol·L－1或c(WO)＝1.0×10－3  mol·L－1，Qc[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－10＜Ksp[Ca(OH)2]，无氢氧化钙沉淀生成，Qc(CaWO4)＝c(Ca2＋)·c(WO)＝1.0×10－7＞Ksp(CaWO4)，有钨酸钙沉淀生成，B正确；氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，故加热饱和Ca(OH)2溶液有白色氢氧化钙沉淀生成，C正确；设饱和氢氧化钙溶液中c(Ca2＋)为x  mol·L－1，则c(OH－)为

2x  mol·L－1，x×(2x)2＝1.0×10－7，4x3＝1.0×10－7，x＝×10－3，饱和钨酸钙溶液中c(Ca2＋)为y  mol·L－1，c(WO)也为y  mol·L－1，则y2＝1.0×10－10，y＝1.0×10－5，x＞y，D错误。