2022高考化学一轮复习专练43难溶电解质的沉淀溶解平衡含解析

专练43　难溶电解质的沉淀溶解平衡

一、单项选择题

1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，正确的是(　　)

A．升高温度，AgCl的溶解度减小

B．在任何含AgCl固体的水溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且二者乘积是一个常数

C．AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等

D．向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl溶解的质量不变

2．[2021·冀州月考]以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，下列分析正确的是(　　)

A．相同条件下，MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度

B．除杂试剂MnS也可用Na2S替代

C．MnS与Cu2＋反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓

D．整个过程中涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应

3．[2021·荆门调研]25℃时，5种盐的溶度积常数(Ksp)如表所示：

结合相关数据分析，下列说法不正确的是(　　)

A．除去溶液中的Ag＋用硫化钠溶液比硫酸钠效果好

B．向AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体，溶液中c(Ag＋)不变

C．向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水，沉淀颜色会由浅黄色变为白色

D．向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液，沉淀会变为黑色

4．[2021·全国乙卷]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，298K时c2(M＋)～c(H＋)为线性关系，如下图中实线所示。

下列叙述错误的是(　　)

A．溶液pH＝4时，c(M＋)＜3.0×10－4mol·L－1

B．MA的溶度积Ksp(MA)＝5.0×10－8

C．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

5．[2021·河北武邑中学高三月考]某温度下，向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L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，下列有关说法正确的是(　　)

已知：lg2＝0.3，Ksp(ZnS)＝3×10－25mol2/L2。

A．a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点

B．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)

C．该温度下Ksp(CuS)＝4×10－36mol2/L2

D．向100mLZn2＋、Cu2＋浓度均为10－5mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀

6．[2021·昆明市高三摸底调研]在t℃时，Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.8×10－10。下列说法正确的是(　　)

A．t℃时，Ag2CrO4的Ksp为1.0×10－8

B．t℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等

C．往Ag2CrO4饱和溶液中加入K2CrO4，可使Y点最终变为X点

D．t℃时，将0.01mol·L－1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀

7．[2021·全国甲卷]已知相同温度下，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下，饱和溶液中－lg[c(SO)]、－lg[c(CO)]与－lg[c(Ba2＋)]的关系如图所示。

下列说法正确的是(　　)

A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线

B．该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10－10

C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点

D．c(Ba2＋)＝10－5.1时两溶液中＝10y2－y1

二、不定项选择题

8.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

9．[2021·四川广安高三调研]相关物质的溶度积常数见下表(25℃)：

下列有关说法中不正确的是(　　)

A．浓度均为0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀

B．将0.001mol·L－1AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1KCl和0.001mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀

C．向浓度为0.11mol·L－1MgCl2溶液中通入氨气产生Mg(OH)2沉淀时溶液的pH为11

D．在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变

10．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)，p(SO)＝－lgc(SO)。下列说法正确的是(　　)

A．该温度下，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－24

B．a点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4)

C．d点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液

D．加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点

11．[2021·陕西部分学校联考]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，离子的浓度变化如图所示[注：第一次平衡时c(I－)＝2×10－3mol·L－1，c(Pb2＋)＝1×10－3mol·L－1]，下列有关说法正确的是(　　)

A．常温下，PbI2的Ksp＝4×10－9

B．温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量KI浓溶液，PbI2的溶度积变大，I－浓度不变

C．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)的化学平衡常数为5×1018

D．t时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大

12．AlPO4在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法正确的是(　　)

A．图像中四个点的Ksp：a＝b>c>d

B．AlPO4在b点对应的溶解度大于c点

C．AlPO4(s)Al3＋(aq)＋PO(aq)　ΔH<0

D．升高温度可使d点移动到b点

13．[2021·经典习题选萃]常温下，金属离子(Mn＋)浓度的负对数值随溶液pH变化关系如图所示[已知：pM＝－lgc(Mn＋)，当c(Mn＋)≤10－5mol·L－1时认为该金属离子已沉淀完全]。下列说法正确的是(　　)

A．常温下，Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]

B．可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2＋和Fe2＋

C．除去Cu2＋中少量Fe3＋，可控制溶液3≤pH<4

D．pM与Ksp之间的关系式为pM＝lgKsp－nlgc(OH－)

三、非选择题

14．已知：25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。

(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0.5mol·L－1Na2SO4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＋浓度仅为________mol·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，而后用酸除去。

①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为________________________________。

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：________________________________。

15．[2021·专题模块测试](1)H2A在水中存在以下平衡：H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为________。

(2)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)滴加少量Na2A固体，c(Ca2＋)________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________。

(3)含有Cr2O的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10－3mol·L－1的Cr2O。为使废水能达标排放，作如下处理：Cr2OCr2＋、Fe3＋Cr(OH)3、Fe(OH)3

①该废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：______________________。

②若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝1×10－13mol·L－1，则残留的Cr3＋的浓度为________。{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10－31}

(4)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中c(CrO)等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10)。

(5)25℃在0.10mol·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2－)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝________mol·L－1。

②某溶液含0.020mol·L－1Mn2＋、0.10mol·L－1H2S，当溶液pH＝________时，Mn2＋开始沉淀。

[已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13]

专练43　难溶电解质的沉淀溶解平衡

1．C　升高温度，AgCl的溶解度增大，A项错误；在任何含AgCl固体的水溶液中，c(Ag＋)与c(Cl－)不一定相等，但二者乘积在一定温度下是一个常数，B项错误；当达到平衡时，AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等，C项正确；向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，溶解平衡逆向移动，AgCl溶解的质量减小，D项错误。

2．D　相同条件下，MnS的溶解度应大于CuS、PbS、CdS。A项错误；用Na2S替代MnS，会引入S2－和Na＋杂质，同时也能生成MnS沉淀，B项错误；沉淀转化的离子方程式为Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)，C项错误；整个反应过程中，由MnO2制得MnCl2的反应是氧化还原反应，沉淀转化是复分解反应，D项正确。

3．B　Ag2S的溶度积比Ag2SO4的小，更易生成Ag2S沉淀，Ag＋除去得更完全，A项正确；由于温度一定时氯化银的溶度积一定，加入少量氯化钠会增加氯离子浓度，平衡逆向移动，所以溶液中银离子浓度会减小，B项错误；由于饱和NaCl溶液中Cl－的浓度较大，溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀，C项正确；因为硫化银更难溶，所以碘化银会转化为黑色的硫化银，D项正确。

4．C　溶液pH＝4时c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，由图知，此时c2(M＋)＝7.5×10－8(mol·L－1)2，c(M＋)<3.0×10－4mol·L－1，A项正确；由图知，当c(H＋)＝0，即不向溶液中加酸时，c2(M＋)＝5.0×10－8(mol·L－1)2，c(M＋)＝×10－4mol·L－1，由MA(s)M＋(aq)＋A－(aq)知，MA的饱和溶液中c(M＋)＝c(A－)，则Ksp(MA)＝c(M＋)×c(A－)＝5.0×10－8，B项正确；MA的饱和溶液因A－水解而显碱性，只有加入一定量的酸才能使溶液显中性，若加入的酸不是HA，则溶液中除含有M＋、H＋、OH－、A－四种离子外还含有其他阴离子，由电荷守恒原理知，C项错误；溶液中c(M＋)＝＝＝，根据MAM＋＋A－，A－＋H＋HA知，溶液中c(HA)＝c(M＋)－c(A－)＝c(M＋)－，两式联立可得c(M＋)·Ka(HA)·[c(M＋)－]＝Ksp·c(H＋)，化简可得c2(M＋)＝Ksp[＋1]，将Ksp＝5×10－8代入，由图知，c(H＋)＝20×10－5mol·L－1时，c2(M＋)＝10.0×10－8 (mol·L－1)2，将数据代入计算得Ka(HA)＝2.0×10－4，D项正确。

5．C　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，溶质是氯化钠，对水的电离没有作用，水的电离程度最小，A错误；根据物料守恒，Na2S溶液中：2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋)，故B错误；b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，c(Cu2＋)＝c(S2－)，根据b点数据，c(Cu2＋)＝2×10－18mol/L，该温度下Ksp(CuS)＝4×10－36mol2/L2，故C正确；Ksp(ZnS)＝3×10－25mol2/L2大于Ksp(CuS)，所以向100mLZn2＋、Cu2＋浓度均为10－5mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1的Na2S溶液，Cu2＋先沉淀，D错误。

6．D　Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为：Ag2CrO4(s)2Ag＋＋CrO；Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(1×10－3)2×(1×10－5)＝1×10－11；A错误；一定温度下溶度积是常数，随温度变化，不随浓度变化，所以t℃时，Y点和Z点时的Ksp相等，B错误；在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点，故C错误；t℃时，将0.01mol·L－1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4Ag2CrO4的混合溶液中，Cl－开始沉淀时c(Ag＋)＝＝mol/L＝1.8×10－8mol/L，CrO开始沉淀时，c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝10－4.5mol/L，故Cl－先沉淀，D正确。

7．B　根据相同温度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，可进行如下分析：当横坐标均为5.1时，即c(Ba2＋)＝10－5.1mol·L－1时，阴离子浓度：d点＜c点；c、d两点均在沉淀溶解平衡曲线上，即溶度积常数：d点＜c点，故曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线。结合上述分析，可知曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线，曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线，A项错误；根据曲线①过横、纵坐标均为5.0的点可知，溶解平衡体系中c(Ba2＋)＝c(SO)＝1×10－5.0mol·L－1，则该温度下Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SO)＝1×10－(5.0＋5.0)＝1×10－10，B项正确；加适量BaCl2固体，溶液中c(Ba2＋)增大，由于温度保持不变，即溶液中c(CO)减小，可使溶液由b点向a点移动，C项错误；当c(Ba2＋)＝10－5.1mol·L－1时，d点平衡时c(SO)＝10－y2mol·L－1，c点平衡时c(CO)＝10－y1mol·L－1，即两溶液中＝＝10y1－y2，D项错误。

8．B　本题涉及的知识点为难溶电解质的溶解平衡及Ksp大小的比较；通过图像考查了考生接受、吸收、整合化学信息的能力；考查温度和浓度变化对溶解平衡的影响，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。以古代绘画和彩陶为素材，贯彻了弘扬中华民族优秀传统文化的价值观念。

CdS在水中达到溶解平衡时Cd2＋、S2－浓度相等，可求出一定温度下CdS在水中的溶解度，A项正确；m、p、n为同一温度下的CdS的溶解平衡状态，三点的Ksp相等，B项错误；向m点溶液中加入Na2S，S2－浓度增大，但Ksp不变，则溶液组成由m沿T1时的平衡曲线向p方向移动，C项正确；温度降低，Ksp减小，q沿qp线向p方向移动，D项正确。

9．BC　浓度均为0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合后，浓度均变为0.1mol·L－1，此时c(Ag＋)·c(CH3COO－)＝0.01>2.3×10－3，所以一定产生CH3COOAg沉淀，A项正确；根据AgCl和Ag2CrO4的溶度积常数可知，在Cl－和CrO浓度均为0.001mol·L－1的条件下，开始出现沉淀时，Ag＋的浓度分别为1.8×10－7mol·L－1, mol·L－1，所以先产生AgCl沉淀，B项错误；根据Mg(OH)2的溶度积常数可知，0.11mol·L－1MgCl2溶液中通入氨气产生Mg(OH)2沉淀时溶液中OH－的浓度为mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，因此H＋的浓度为1×10－9mol·L－1，则溶液的pH为9，C项错误；溶度积常数只与温度有关系，则在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变，D项正确。

10．D　由图像可知，p(Ba2＋)＝4，p(SO)＝6则Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)＝10－10，A项错误；处于同一温度下，Ksp相等，B项错误；d点时p(Ba2＋)偏小，则c(Ba2＋)偏大，溶液过饱和，C项错误；加入BaCl2，c(Ba2＋)增大，有沉淀析出，c(SO)减小，平衡正向移动，则可使溶液由c点变到a点，D项正确。

11．AC　由PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)得Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×10－9，A项正确；由于KI是强电解质，完全电离产生I－，温度不变，PbI2的溶度积不变，I－浓度增大，B项错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常数K＝＝＝5×1018，C项正确；若t时刻改变的条件是升高温度，则c(Pb2＋)、c(I－)均呈增大趋势，D项错误。

12．B　由图像可知，温度越高溶度积常数越大，则图像中四个点Ksp的大小关系为a＝c＝d<b，A项错误；b点温度高，溶解度大，AlPO4在b点对应的溶解度大于c点，B项正确；根据图像可知，温度升高溶度积常数增大，则AlPO4(s)Al3＋(aq)＋PO(aq)　ΔH>0，C项错误；升高温度，阴、阳离子浓度均增大，不可能使d点移动到b点，D项错误。

13．C　常温下，pH一定时c(Mg2＋)>c(Fe2＋)，所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)2]，A项错误；当Cu2＋完全沉淀时，Fe2＋已经开始沉淀，所以不能通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2＋和Fe2＋，B项错误；当3≤pH<4时，Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋不会沉淀，所以除去Cu2＋中少量Fe3＋，可控制溶液3≤pH<4，故C项正确；Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)，c(Mn＋)＝，pM＝－lgc(Mn＋)＝－lg＝－lgKsp＋nlgc(OH－)，D项错误。

14．(1)对于平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解的方向移动　2×10－10

(2)①CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)

②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动

解析：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，由于Ba2＋、SO均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)＝＝2×10－10mol·L－1。

15．(1)c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)

(2)减小　加少量Na2A固体，A2－浓度增大，CaA的溶解平衡向左移动，所以c(Ca2＋)减小

(3)①Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

②1×10－6mol·L－1

(4)2.0×10－5　5.0×10－3

(5)①0.043　②5

解析：(1)因为钠离子不水解，HA－既水解又电离，所以c(Na＋)>c(HA－)，因为NaHA溶液显酸性，所以HA－的电离大于水解，又因为水电离也能产生H＋，所以c(H＋)>c(A2－)，水的电离很微弱，OH－浓度很小，所以c(A2－)>c(OH－)，综上，c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)。(2)由于加入Na2A固体，c(A2－)增大，从而导致溶解平衡左移，c(Ca2＋)减小。(3)①Cr2O有较强氧化性，FeSO4·7H2O中Fe2＋有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cr3＋，根据元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；②根据Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10－31，若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝1×10－13mol·L－1，＝，c(Cr3＋)＝×1×10－13mol/L＝1×10－6mol·L－1。(4)结合Ksp(AgCl)和溶液中c(Cl－)＝1.0×10－5mol·L－1，可求出溶液中c(Ag＋)＝＝2.0×10－5mol·L－1。结合溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5mol·L－1和Ksp(Ag2CrO4)可求出溶液中c(CrO)＝＝5.0×10－3mol·L－1。(5)①根据物料守恒：c(S2－)＋c(H2S)＋c(HS－)＝0.10mol·L－1，故c(H2S)＋c(HS－)＝0.10mol·L－1－c(S2－)＝0.10mol·L－1－5.7×10－2mol·L－1＝0.043mol·L－1。②要使Mn2＋沉淀，需要的c(S2－)最小值＝＝＝1.4×10－11，再对照图像找出pH＝5。