2024届高考化学复习讲义第八章水溶液中的离子反应与平衡第八讲沉淀溶解平衡图像含答案

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考点 沉淀溶解平衡图像分析
1.沉淀溶解平衡浓度图像模型
2.沉淀溶解平衡对数图像模型
3.沉淀滴定图像模型
研透高考 明确方向
命题点 沉淀溶解平衡图像
1.[全国Ⅱ高考]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（ B ）
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：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
解析 图像中m、p、n点均为温度为T1的曲线上的点，q为温度为T2的曲线上的点，结合p、q两点对应阴、阳离子的物质的量浓度可确定对应温度下Ksp的大小，一般来说，Ksp随温度升高而逐渐增大，由此可确定温度：T1＜T2。a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2＋和S2－的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度，A项正确。Ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的Ksp相同，又T1＜T2，故Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p）＜Ksp（q），B项错误。向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液中c（S2－）增大，温度不变，Ksp不变，则溶液中c（Cd2＋）减小，溶液组成由m点沿mpn线向p方向移动，C项正确。温度降低时，CdS的溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D项正确。
2.[2022湖南]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（ C ）
A.a点：有白色沉淀生成
B.原溶液中I－的浓度为0.100 ml· L－1
C.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＋）
解析 三种卤化银组成形式相同，Ksp小的物质先形成沉淀，故a点时形成的是黄色的AgI沉淀，A项错误；由图知，当消耗4.5 mL AgNO3溶液时，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三种卤素离子浓度相同，故每种离子完全沉淀时均消耗1.5 mL AgNO3溶液，则0.100 ml·L－1×1.5 mL＝c（I－）×15 mL，解得c（I－）＝0.01 ml·L－1，B项错误；当Br－恰好沉淀完全时，溶液体积为18 mL，溶液中c（Ag＋）＝Ksp（AgBr）1×10－5ml·L－1＝5.4×10－8 ml·L－1，此时Qc（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝5.4×10－8×15×0.0118＝4.5×10－10＞Ksp（AgCl），故此时有部分Cl－形成了沉淀，C项正确；b点时溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，AgNO3过量，c（Ag＋）最大，D项错误。
3.[2023全国乙]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（ C ）
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（CrO42－），Ksp（AgCl）＝Ksp（Ag2CrO4）
C.Ag2CrO4＋2Cl－⇌ 2AgCl＋CrO42－的平衡常数K＝107.9
D.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
解析
C项，该反应的平衡常数K＝c（CrO42－）c2（Cl－）＝c2（Ag＋）·c（CrO42－）c2（Ag＋）·c2（Cl－）＝Ksp（Ag2CrO4）Ksp2（AgCl）＝107.9，正确；D项，该混合溶液中形成AgCl沉淀所需的c（Ag＋）＝10－9.80.1 ml·L－1＝10－8.8 ml·L－1，形成Ag2CrO4沉淀所需的c（Ag＋）＝10－11.70.1 ml·L－1＝10－5.35 ml·L－1，形成AgCl所需的c（Ag＋）较小，所以先产生AgCl沉淀，错误。
4.[2021全国乙]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（ C ）
A.溶液pH＝4时，c（M＋）＜3.0×10－4 ml·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
解析 溶液pH＝4时，c（H＋）＝1.0×10－4 ml·L－1，由题图知，此时c2（M＋）＝7.5×10－8（ml·L－1）2，c（M＋）＜3.0×10－4 ml·L－1，A项正确。由题图知，当c（H＋）＝0，即不向溶液中加酸时，c2（M＋）＝5.0×10－8（ml·L－1）2，c（M＋）＝5×10－4 ml·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。题干中c2（M＋）～c（H＋）为线性关系，可知加入的酸不是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。根据Ka（HA）＝c（H＋）·c（A－）c（HA）知，计算Ka（HA）就需找到当c（A－）＝c（HA）时溶液的c（H＋），由物料守恒知c（A－）＋c（HA）＝c（M＋），则c（A－）＝c（M＋）2，Ksp（MA）＝c（M＋）×c（A－）＝c2（M＋）2＝5.0×10－8，则c2（M＋）＝10.0×10－8（ml·L－1）2，对应题图得此时c（H＋）＝2.0×10－4 ml·L－1，则Ka（HA）＝2.0×10－4，D项正确。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化
沉淀溶解平衡图像分析
2023新课标卷，T13；2023全国乙，T13；2023全国甲，T13；2023辽宁，T15； 2022湖南，T10；2021全国乙，T13；2021全国甲，T12；2019全国Ⅱ，T12；2019海南，T9
变化观念与平衡思想：难溶电解质的沉淀溶解平衡图像中曲线上的点处于动态平衡
命题分析预测
1.高考中常以c（Am＋）或c（Bn－）、pAm＋[pAm＋＝－lg c（Am＋）]或pBn－[pBn－＝－lg c（Bn－）]、温度（T）、V（加入溶液体积）等为纵、横轴形成的二维图像为载体，考查Ksp的应用、沉淀溶解平衡移动时相关量的变化或计算。
2.沉淀溶解平衡图像是高考高频考点，难度较大，侧重对考生创新思维和创新意识的考查，预计2025年高考仍会延续这种考查
图像
分析
BaSO4的沉淀溶解平衡图像
（1）求Ksp或Ksp的数量级：A点，c（Ba2＋）＝c（SO42－）＝10－5 ml·L－1，Ksp（BaSO4）＝[1] 10－10 。
（2）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，Qc[2] ＝ Ksp。温度不变时，Ksp不变，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。曲线上方区域的点所示溶液均为[3] 过饱和溶液 ，Qc[4] ＞ Ksp。曲线下方区域的点所示溶液均为[5] 不饱和溶液 ，Qc[6] ＜ Ksp
图像
分析
CaSO4与CaCO3的沉淀溶解平衡图像
注：pM＝pCa2＋＝－lg c（Ca2＋），pR＝pSO42－（或pCO32－）＝－lg c（SO42－）[或－lg c（CO32－）]
（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态。根据曲线上O点或P点的坐标可求得对应难溶物的Ksp或Ksp的数量级，如O点，Ksp（CaSO4）＝ [7] 10－5 ；P点，Ksp（CaCO3）＝[8] 10－8.6 。
（2）判断X点对应的溶液是否能形成沉淀或是否饱和：X点对应溶液为CaSO4的[9] 不饱和 溶液、CaCO3的[10] 过饱和 溶液
图像
分析
用0.1 ml·L－1 Na2SO4溶液滴定20 mL 0.1 ml·L－1 BaCl2溶液的沉淀滴定图像
已知Ksp（BaSO4）＝1×10－10，Ksp（BaCO3）＝2.6×10－9
起始溶液中c（Ba2＋）＝0.1 ml·L－1，n＝－lg c（Ba2＋）＝[11] 1 ，b点时恰好完全反应，c（Ba2＋）＝[12] 1×10－5 ml·L－1，m＝－lg c（Ba2＋）＝[13] 5 ，即m由[14] Ksp 决定，与起始BaCl2溶液的浓度无关
（1）若起始时c（BaCl2）＝0.2 ml·L－1，恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的体积变大，b点向[15] 右 （填“左”或“右”）移动。
（2）若用同浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液，由于Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3），恰好完全反应生成BaCO3时溶液中的c（Ba2＋）较大，pBa2＋较小，但消耗的Na2CO3溶液的体积仍为20 mL，所以b点竖直向[16] 下 （填“上”或“下”）移动