资源简介 第69讲 沉淀溶解平衡图像复习要求 1.能正确分析沉淀溶解平衡图像;2.利用沉淀溶解平衡原理,分析图像中离子浓度的关系、Ksp的计算等。类型一 离子积曲线【知识梳理】1.阴、阳离子浓度单曲线以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息:a→c 曲线上变化,增大c(S)b→c 加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)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+)曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液2.阴、阳离子浓度-温度双曲线图以BaSO4沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息: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、c点都表示不饱和溶液。②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp。③比较T1和T2大小:因BaSO4沉淀溶解平衡吸热,可知:T1【知能通关】1.(2026·河南开封高三质检)常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点C.常温下,CaCO3(s)+S(aq)CaSO4(s)+C(aq)的K=3.1×10-4D.除去锅炉水垢中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3答案 B解析 a点位于沉淀溶解平衡曲线上,所以为饱和溶液,b点位于曲线下方,为不饱和溶液,故A正确;b点和a点溶液中硫酸根离子浓度相同,蒸发水硫酸根离子和钙离子浓度均会增大,无法变化到a点,故B错误;由a点坐标可得Ksp(CaSO4)=3×10-3×3×10-3=9×10-6,反应CaCO3(s)+S(aq)CaSO4(s)+C(aq)的平衡常数K=≈3.1×10-4,故C正确;常温下Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),二者为同类型沉淀,硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,所以Na2CO3溶液可将CaSO4转化为CaCO3,故D正确。2.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,在水溶液中存在如下沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )A.图中温度T1B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)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方向移动答案 B解析 根据题干信息CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0可知CdS在水中溶解过程是一个吸热过程,升高温度平衡正向移动,故Ksp=c(Cd2+)·c(S2-)增大,从图中可知T1类型二 离子浓度对数图像【知识梳理】1.正对数[lg c(M+)~lg c(R-)]曲线提取曲线信息:(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(Q>Ksp),此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液(QZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液[Q(ZnS)CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液[Q(CuS)>Ksp(CuS)]。(2)计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp。(3)比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。2.负对数[-lg c(M+)~-lg c(R-)]曲线提取曲线信息(1)MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小。(2)a点可表示MnCO3的饱和溶液,c(Mn2+)等于c(C)。(3)b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)大于c(C)。(4)c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)小于c(C)。【知能通关】1.(2024·黑吉辽卷)25 ℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;③25 ℃时,p(H2CrO4)=0.7,p(H2CrO4)=6.5。下列说法错误的是( )A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCr的平衡常数K=10-5.2C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1D.滴定Br-达终点时,溶液中=10-0.5答案 D解析 AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,则曲线的斜率相同,结合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,则①表示Ag2CrO4。结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数K===10-5.2,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)==10-4.85 mol·L-1,即c(Cr)==10-2 mol·L-1,因此,指示剂的浓度值不宜超过10-2.0 mol·L-1,C正确;滴定Br-达终点时,溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀,则溶液中=10-0.5c(Ag+),D错误。2.(2025·河北承德、张家口一模)常温下,向AgNO3溶液中分别滴加NaX、Na3Y、Na3Z溶液,所得溶液中pA[pA=-lgc(A),其中A表示c(X-)、c(Y3-)、c(Z3-)]与pAg的关系如下图。下列说法错误的是( )A.曲线L1表示pZ3-与pAg的关系B.Ksp(AgX)的数量级为10-12C.反应Ag3Y+Z3-Ag3Z+Y3-的平衡常数K=10-5.94D.向浓度均为0.1 mol·L-1的NaX和Na3Z的混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgX先沉淀答案 C解析 A.由曲线的斜率与Y3-的曲线对比可知,曲线L1表示pZ3-与pAg的关系,故A正确;B.由图可知,Ksp(AgX)= 10-11.99,数量级为10-12,故B正确;C.反应Ag3Y+Z3-Ag3Z+Y3-的平衡常数K==105.94,故C错误;D.向含等浓度的NaX和Na3Z的混合溶液中滴加AgNO3溶液,NaX所需银离子浓度最小,所以先沉淀,故D正确。3.(2025·陕晋青宁卷)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,-lg[c(X)/(mol·L-1)]与-lg[c(H+)/(mol·L-1)] 的关系如图{其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-}。已知:Ksp[Zn(OH)2]下列说法错误的是( )A.L为-lg c{[Al(OH)4]-}与-lg c(H+)的关系曲线B.Zn2++4OH-===[Zn(OH]的平衡常数为1011.2C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3D.调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离答案 B解析 Zn(OH)2与Cd(OH)2的组成相似,曲线斜率相同,Ksp=c(X2+)×c2(OH-),-lgKsp=-lg c(X2+)-2lg c(OH-)=-lg c(X2+)+28+2lg c(H+),-lg c(X2+)、-lg c(H+)符合-2x+y=-lgKsp-28的函数关系,结合Ksp[Zn(OH)2]L为-lg c{[Al(OH)4]-}与-lg c(H+)的关系曲线,A正确;由点(8.4,5)可知Ksp[Zn(OH)2]=10-5×(10-5.6)2=10-16.2,根据c{[Zn(OH)4]2-}=10-5 mol·L-1时,-lg c(H+)=12.4,知c(OH-)=10-1.6 mol·L-1,则Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-的平衡常数K==1014.4,B错误;Al(OH)3完全溶解的pH小于14.0,而Cd(OH)2开始溶解的pH为14.0,故调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3,C正确;由点(3.0,0)可知,Ksp[Al(OH)3]=1×(10-11)3=10-33,浓度均为0.1 mol·L-1 的Zn2+和Al3+,Al3+完全沉淀时c(OH-)= mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1,此时pH=4.7,Zn2+开始沉淀时c(OH-)= mol·L-1=10-7.6 mol·L-1,此时pH=6.4,因此调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离,D正确。类型三 沉淀滴定曲线【知识梳理】1.沉淀滴定曲线的特点沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。2.沉淀滴定曲线图像突破方法第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。【知能通关】1.(2024·全国甲卷)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl-或Cr)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.=10-2.21C.V≤2.0 mL时不变D.y1=-7.82,y2=-lg 34答案 D解析 滴加过程中发生沉淀转化反应:Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr,溶液中存在Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),即lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)]。则表示lg[c(Ag+)]、lg[c(Cl-)]的两条曲线纵坐标之和为定值。随着Cl-不断滴入溶液中,其浓度不断升高,则中间的点虚线对应lg[c(Cl-)],最下方的虚线对应lg[c(Ag+)],根据V(NaCl)=1.0 mL时的数据可得lg[Ksp(AgCl)]=-4.57+(-5.18)=-9.75,即Ksp(AgCl)=10-9.75。最上方的实线对应lg[c(Cr)]。Ag2CrO4向AgCl转化,发生反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+Cr(aq),则2 mL时二者完全反应,继续加入NaCl溶液,由于同离子效应,则c(Cl-)升高,c(Ag+)下降,故三种离子对应曲线从上到下依次为Cr、Cl-和Ag+。Ag2CrO4转化为AgCl需消耗2.0 mL NaCl溶液,结合题图知,交点a处c(Na+)≈ mol·L-1,c(Cl-)≈ mol·L-1,因此c(Na+)≠2c(Cl-),A错误;V(NaCl)=1.0 mL时,溶液中存在Ag2CrO4沉淀,因此溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,则=102.21,B错误;当V(NaCl)≤2.0 mL时,体系中仍存在Ag2CrO4沉淀,溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)、Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),两式相除得,其中c(Ag+)在滴加NaCl溶液的过程中会随着c(Cl-)的增加而减少,因此会随着NaCl溶液的滴加而增大,C错误;V(NaCl)=2.4 mL时,体系中有AgCl沉淀,溶液中满足lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)],代入数据-9.75=y1+(-1.93),得y1=-7.82,假设此时溶液中仍存在Ag2CrO4,则lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(Cr)],代入数据-11.96=2×(-7.82)+lg[c(Cr)],得lg[c(Cr)]=3.68,即c(Cr)=103.68 mol·L-1,远超过Ag2CrO4全部溶解所得Cr的浓度,因此此时溶液中不存在Ag2CrO4沉淀,Ag2CrO4已全部溶解,故c(Cr)= mol·L-1,则y2=lg [c(Cr)]=lg=-lg 34,D正确。2.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·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lgc(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 mol·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( )A.a点:有白色沉淀生成B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1C.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+)答案 C解析 向含浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,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4.50 mL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4.50×10-3 L×0.100 mol·L-1=4.5×10-4 mol,所以Cl-、Br-和I-均为1.5×10-4 mol。I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4 mol,则I-的浓度为=0.010 0 mol·L-1,故B错误;当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5 mol·L-1),溶液中的c(Ag+)= mol·L-1= mol·L-1=5.4×10-8 mol·L-1,则此时溶液中的c(Cl-)= mol·L-1≈3.3×10-3 mol·L-1,原溶液中的c(Cl-)=c(I-)=0.010 0 mol·L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;b点加入了过量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),故D错误。类型四 沉淀溶解平衡、电离平衡、配位平衡的综合图像【知能通关】1.(2025·安徽卷)H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25 ℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系如图所示。已知25 ℃时,(H2A)=10-1.6,(H2A)=10-6.8,lg 2=0.3。下列说法正确的是( )A.25 ℃时,MA的溶度积常数Ksp(MA)=10-6.3B.pH=1.6时,溶液中c(M2+)>c(Cl-)>c(HA-)>c(A2-)C.pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)D.pH=6.8时,溶液中c(H+)+2c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)+c(Cl-)答案 A解析 b点处c(A2-)=c(HA-),且pH较大时H2A可忽略不计。由上述分析知,利用b点数据计算MA的溶度积常数,b点处c(M2+)=10-3.0mol·L-1,根据元素守恒c(M2+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=2c(A2-)知,c(A2-)=0.5×10-3.0 mol·L-1 ,故Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=10-3.0×0.5×10-3.0=×10-6=10-6.3,A正确;元素守恒式为c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),根据电荷守恒,c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(H+)+c(M2+)+[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-),整理得c(M2+)-c(Cl-)=[c(OH-)-c(H+)]+[c(A2-)-c(H2A)],pH=1.6时c(OH-)1,故c(HA-)>c(H2A),由(H2A)=10-6.8知=10-2.3<1,故c(HA-)>c(A2-),由(H2A)·(H2A)=,知=100.6>1,故c(A2-)>c(H2A),即溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C错误;pH=6.8时,联立电荷守恒c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)和元素守恒c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),可得:c(H+)+2c(H2A)+c(HA-)=c(OH-)+c(Cl-),D错误。2.(2024·浙江6月选考)室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图[例如δ(H2S)=]。已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17。下列说法正确的是( )A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2~10.0),用NaOH标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度C.忽略S2-的第二步水解,0.10 mol·L-1的Na2S溶液中S2-水解率约为62%D.0.010 mol·L-1的FeCl2溶液中加入等体积0.20 mol·L-1的Na2S溶液,反应初始生成的沉淀是FeS答案 C解析 A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为mol·L-1=×10-9 mol·L-1。Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2(s)Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为 mol·L-1=×10-6 mol·L-1>×10-9 mol·L-1,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)==0.1,设水解的S2-的浓度为x mol·L-1,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;D.0.01 mol·L-1 FeCl2溶液中加入等体积0.2 mol·L-1 Na2S溶液,瞬间得到0.005 mol·L-1 FeCl2和0.1 mol·L-1 Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)·c(S2-)=0.005×(0.1-0.062)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)·c2(OH-)=0.005×(0.062)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误。3.(2025·黑吉辽内蒙古卷)室温下,将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·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;N的水解常数Kh(N)=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(N)-c(OH-)>0.1-c(H+)C.K1=103.24D.C点:c(NH3)=10-3.52 mol·L-1答案 B解析 随溶液pH的增大,溶液中的含氮微粒主要以NH3的形式存在,NH3的浓度逐渐增大,促进Ag+的配位反应正向进行,Ag+的浓度逐渐减小,[Ag(NH3)]+、[Ag(NH3)2]+的浓度逐渐增大,且[Ag(NH3)2]+的起始浓度小于[Ag(NH3)]+的起始浓度,故Ⅳ为NH3的变化曲线、Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线、Ⅱ为[Ag(NH3)]+的变化曲线、Ⅰ为Ag+的变化曲线。因为溶液体积和N元素总物质的量不变,所以溶液中始终存在元素守恒c(N)+c(NH3)+c{[Ag(NH3)]+}+2c{[Ag(NH3)2]+}=0.1 mol·L-1,则pH>4后始终存在c(N)<0.1 mol·L-1,D点溶液pH=7.02,因为pH>7,所以c(H+)4.(2023·山东卷改编)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-Hg;HgI2(aq)+2I-Hg,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lg c(HgI+),lg c(Hg)、lg c(Hg)随lg c(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )A.线L表示lgc(Hg)的变化情况B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小C.a=lgD.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不始终为2∶1答案 B解析 由题干反应方程式HgI2(aq)Hg2++2I-可知,K1=,则有c(Hg2+)=,则有lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),同理可得:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-),lgc(Hg)=lgK3+lgc(HgI2)+lgc(I-),lgc(Hg)=lgK4+lgc(HgI2)+2lgc(I-),且由HgI2(s)HgI2(aq)可知K0=c[HgI2(aq)]为一定值,将图中曲线从左到右依次标为1、2、3、4分别代表lgc(HgI+)、lgc(Hg2+)、lgc(Hg)、lgc(Hg),据此分析解题。A.由分析可知,线L表示lgc(Hg)的变化情况,A正确;B.已知HgI2(s)HgI2(aq)的化学平衡常数K0=c[HgI2(aq)],温度不变平衡常数不变,故随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]始终保持不变,B错误;C.由分析可知,曲线2方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线1方程为:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)将M(a、b)分别代入曲线2和1方程中即有b=lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b=lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:a=lgK1-lgK2=lg,C正确;D.加入I-使各平衡移动,故溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不始终为2∶1,D正确。 我的收获知识建构 感悟笔记1.方法规律: 2.盲点误区: 分层训练 提升考能基础落实1.草酸钙(CaC2O4)是肾结石成分之一,常温下,CaC2O4溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.a点溶液中:c(Ca2+)B.c点溶液中:Q>KspC.由b点可知:Ksp(CaC2O4)=1×10-10D.向草酸钙悬浊液中加少量水,再次平衡后c(Ca2+)减小答案 C解析 A.由图可知,b点时c(Ca2+)=c(C2),则a点溶液中:c(Ca2+)>c(C2),A错误;B.c点位于沉淀溶解平衡的曲线下方,c点溶液中Ca2+浓度小于对应曲线上钙离子浓度,则:Q2.已知:pNi=-lg c(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的电离平衡常数:=1.3×10-7,=7.1×10-15。常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A.E、F、G三点中,F点对应溶液中水电离程度最小B.常温下,Ksp(NiS)=1×1C.在NiS和NiCO3的悬浊液中=1.4×1014D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数答案 D解析 硝酸镍是强酸弱碱盐,硫化钠是强碱弱酸盐,它们都能促进水的电离。F点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应,溶液中溶质是硝酸钠,水的电离程度最小,故A正确;NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1×10-21,故B正确;NiCO3(s)+S2-(aq)NiS(s)+C(aq),K==1.4×1014,故C正确;S2-+H2OHS-+OH-,,故D错误。3.常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是( )A.Ksp[Cu(OH)2]B.d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和,Cu(OH)2未饱和C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点D.b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等答案 B解析 根据题图中b、c两点的数据计算Ksp,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)×(10-9.6)2=c(Cu2+)×10-19.2,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)×(10-12.7)3=c(Fe3+)×10-38.1,由于c(Cu2+)=c(Fe3+),从而可得:Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],A错误;由题图可知,d点溶液中:Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]4.(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀答案 C解析 A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,故A错误;B.由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33,pH=4时Al(OH)3的溶解度为=10-3 mol·L-1,故B错误;C.由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3+和Fe3+,故C正确;D.由图可知,Al3+沉淀完全时,c(Al3+)≤10-5 mol·L-1,pM≥5,此时pH约为4.7,在此pH下Cu2+刚开始沉淀的浓度为0.1 mol·L-1,而题中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1>0.1 mol·L-1,则Al3+、Cu2+会同时沉淀,故D错误。5.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(用M2+表示),所需S最低浓度的负对数值p(S)与p(M2+)的关系如图所示。已知p(S)=-lg c(S),p(M2+)=-lg c(M2+)。下列说法正确的是( )A.Ksp(CaSO4)B.a点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(S)C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)D.向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出答案 D解析 p(S)=-lg c(S),p(M2+)=-lg c(M2+),根据Ksp=c(M2+)·c(S),由题图可知:Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上,表示CaSO4的饱和溶液,但a点对应的p(S)>p(Ca2+),则有c(Ca2+)>c(S),B错误;b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方,p(S)或p(Pb2+)小于平衡值,则b点时c(Pb2+)或c(S)大于平衡值,b点表示PbSO4的过饱和状态,存在PbSO4沉淀,C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),则CaSO4的溶解度大于BaSO4,故向Ba2+的废水中加入CaSO4粉末,CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4,D正确。6.(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。-lg c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) KspCr(OH)3(s)+OH-(aq)[Cr(OH)4]-(aq) K=10-0.4下列叙述正确的是( )A.由M点计算得Ksp=10-30.2B.Cr3+恰好沉淀完全时pH为6.7C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量D.随pH增大先减小后增大答案 A解析 c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c,随着pH增大,先发生反应:Cr3+(aq)+3OH-(aq)Cr(OH)3(s),含铬微粒总浓度下降,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,pH=5.0,c(OH-)=10-9 mol·L-1,代入K==10-0.4得c([Cr(OH)4]-)=10-9.4 mol·L-1,可以忽略不计,故此时含Cr微粒主要为Cr3+,Ksp=c(Cr3+)×c3(OH-)=10-3.2×(10-9)3=10-30.2,A项正确;Cr3+恰好完全沉淀时,c(Cr3+)=10-5 mol·L-1,由Ksp=c(Cr3+)×c3(OH-)=10-30.2知,c(OH-)= mol·L-1=10-8.4mol·L-1, 则pH=5.6时,Cr3+恰好完全沉淀,B项错误;P点和Q点溶液中含Cr微粒浓度总和相等,即两点生成的Cr(OH)3沉淀的质量相等,C项错误;随着pH的增大,c(Cr3+)减小,而c([Cr(OH)4]-)增大,故减小,D项错误。能力提升7.(2025·四川卷)H2A是一种二元酸,MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:(ⅰ)0.10 mol·L-1的H2A溶液中,各物种的lg[c/(mol·L-1)]与pH的关系;(ⅱ)含MA(s)的0.10 mol·L-1 Na2A溶液中,lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系。下列说法正确的是( )A.曲线④表示lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系B.(ⅰ)中pH=2.00时,=10-1.46C.pKsp(MA)=5.60D.(ⅱ)中增加MA(s),平衡后溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和增大答案 B解析 H2A是一种二元酸,随着pH增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大;含MA(s)的0.10 mol·L-1 Na2A溶液中,随着pH增大,A2-+H2OHA-+OH-逆移,c(A2-)逐渐增大,导致MA(s)M2+(aq)+A2-(aq)逆移,c(M2+)逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此c(M2+)变化不大;据此可得曲线①表示lg[c(A2-)/(mol·L-1)]与pH的关系,曲线②表示lg[c(HA-)/(mol·L-1)]与pH的关系,曲线③表示lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系,曲线④表示lg[c(H2A)/(mol·L-1)]与pH的关系;A.根据分析,曲线④表示lg[c(H2A)/(mol·L-1)]与pH的关系,A错误;B.由曲线可得,(H2A)×(H2A)=×=(10-2.73)2=10-5.46, (ⅰ)中pH=2.00时,=10-1.46,B正确;C.Ksp(MA)=c(M2+)×c(A2-),由图可知,pH=2.73时,c(A2-)=10-2.49 mol·L-1,c(M2+)=10-4.30 mol·L-1,则Ksp(MA)=c(M2+)×c(A2-)=10-4.30×10-2.49=10-6.79,因此pKsp(MA)=6.79,C错误;D.(ⅱ)中增加MA(s),MA(s)M2+(aq)+A2-(aq)平衡不移动,c(A2-)不变,则c(H2A)、c(HA-)均不变,因此平衡后溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和不变,D错误。8.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·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关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为 mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )A.Ksp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线C.(H2S)=10-8.1D.(H2S)=10-14.7答案 D解析 已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lg c(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且相同pH时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg c(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg c(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。A.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13 mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;B.由分析可知,③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B错误;C.由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6 mol·L-1时,c(HS-)=10-6.5 mol·L-1,(H2S)==10-7.1或者当c(H+)=10-4.2 mol·L-1时,c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,(H2S)==10-7.1,C错误;D.已知×,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9 mol·L-1时,c(S2-)=10-13 mol·L-1,或者当c(H+)=10-6.8 mol·L-1时,c(S2-)=10-9.2 mol·L-1,故有=10-21.8,结合C项分析可知,=10-7.1可知(H2S)=10-14.7,D正确。9.(2025·湖北卷)铜(Ⅰ)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为1.0×10-3 mol·L-1。下列描述正确的是( )A.Cu++3L[CuL3]+的lgK=0.27B.当c(Cu+)=c{[CuL]+}时,c{[CuL2]+}=2.0×10-4 mol·L-1C.n从0增加到2,[CuLn]+结合 L的能力随之减小D.若c{[CuL]+}=c{[CuL3]+},则2c{[CuL2]+}答案 C解析 A.Cu++3L[CuL3]+的K=,当图中δ{[CuL3]+}=δ(Cu+)时,K=,lgK=-3lgc(L),由图像可知,此时-1.60.6,则c{[CuL2]+}>2c{[CuL3]+},故2c{[CuL2]+}>c{[CuL]+}+3c{[CuL3]+},D错误。10.已知p(Ag+)=-lg c(Ag+),p(X-)=-lg c(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,a点的坐标为(5,5),b点的坐标为(7,7)。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),看图分析可知:(1)Ksp(AgBr)=________,向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,a点________变到d点(填“能”或“不能”)。 (2)如果向AgBr的悬浊液中滴加1 mol·L-1 KCl溶液,原来的沉淀________(填“能”或“不能”)完全转化为AgCl,请从化学平衡常数角度解释原因 _______________________________。 答案 (1)1.0×10-14 能 (2)不能 该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化解析 (1)由图可知,纵、横坐标的乘积越大,Ksp(AgX)越小,则a、d点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线上,b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上;Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14;向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,p(X-)=-lg c(X-)减小,平衡逆向移动,银离子浓度减小,p(Ag+)=-lg c(Ag+)增大,故a点能变到d点;(2)如果向AgBr的悬浊液中滴加1 mol·L-1 KCl溶液,该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化,原来的沉淀不能完全转化为AgCl。(共76张PPT)大单元五 化学反应原理第三单元 水溶液中的离子反应与平衡第69讲 沉淀溶解平衡图像1.能正确分析沉淀溶解平衡图像;2.利用沉淀溶解平衡原理,分析图像中离子浓度的关系、Ksp的计算等。复习要求类型一 离子积曲线类型二 离子浓度对数图像目录CONTENTS分层训练 提升考能类型三 沉淀滴定曲线类型四 沉淀溶解平衡、电离平衡、配位平衡的综合图像类型一离子积曲线知识梳理知能通关1.阴、阳离子浓度单曲线以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息:c(S)a→c 曲线上变化,增大_______b→c 加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)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_________曲线______的点表示有沉淀生成;曲线______的点表示不饱和溶液c(Ba2+)上方下方2.阴、阳离子浓度-温度双曲线图以BaSO4沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息: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_______________,此时有沉淀析出;曲线下方的任一点均表示_______________。T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示_______________。T2曲线:a、b、c点都表示_______________。②计算Ksp:_____________可以计算出T1温度下的Ksp。③比较T1和T2大小:因BaSO4沉淀溶解平衡吸热,可知:_____________。过饱和溶液不饱和溶液过饱和溶液不饱和溶液由a或b点T11.(2026·河南开封高三质检)常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点BD.除去锅炉水垢中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3A.图中温度T1B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)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B类型二离子浓度对数图像知识梳理知能通关1.正对数[lg c(M+)~lg c(R-)]曲线提取曲线信息:(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_______________(Q>Ksp),此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示_______________(QZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示_______________[Q(ZnS)___Ksp(ZnS)]。CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示_______________[Q(CuS)___Ksp(CuS)]。(2)计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp。(3)比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。过饱和溶液不饱和溶液不饱和溶液<过饱和溶液>2.负对数[-lg c(M+)~-lg c(R-)]曲线提取曲线信息(1)MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次______。(2)a点可表示MnCO3的______溶液,c(Mn2+)______c(C)。(3)b点可表示CaCO3的______溶液,且c(Ca2+)______c(C)。(4)c点可表示MgCO3的_________溶液,且c(Mg2+)小于c(C)。减小饱和等于饱和大于不饱和1.(2024·黑吉辽卷)25 ℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;③25 ℃时,p(H2CrO4)=0.7,p(H2CrO4)=6.5。D解析 AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,则曲线的斜率相同,结合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,则①表示Ag2CrO4。结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数K===10-5.2,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)==10-4.85 mol·L-1,即c(Cr)==10-2 mol·L-1,因此,指示剂的浓度值不宜超过10-2.0 mol·L-1,C正确;滴定Br-达终点时,溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀,则溶液中=10-0.5c(Ag+),D错误。2.(2025·河北承德、张家口一模)常温下,向AgNO3溶液中分别滴加NaX、Na3Y、Na3Z溶液,所得溶液中pA[pA=-lgc(A),其中A表示c(X-)、c(Y3-)、c(Z3-)]与pAg的关系如下图。下列说法错误的是( )A.曲线L1表示pZ3-与pAg的关系B.Ksp(AgX)的数量级为10-12C.反应Ag3Y+Z3- Ag3Z+Y3-的平衡常数K=10-5.94D.向浓度均为0.1 mol·L-1的NaX和Na3Z的混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgX先沉淀C3.(2025·陕晋青宁卷)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,-lg[c(X)/(mol·L-1)]与-lg[c(H+)/(mol·L-1)] 的关系如图{其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-}。已知:Ksp[Zn(OH)2]下列说法错误的是( )A.L为-lg c{[Al(OH)4]-}与-lg c(H+)的关系曲线B.Zn2++4OH-===[Zn(OH]的平衡常数为1011.2C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3D.调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离B解析 Zn(OH)2与Cd(OH)2的组成相似,曲线斜率相同,Ksp=c(X2+)×c2(OH-),-lgKsp=-lg c(X2+)-2lg c(OH-)=-lg c(X2+)+28+2lg c(H+),-lg c(X2+)、-lg c(H+)符合-2x+y=-lgKsp-28的函数关系,结合Ksp[Zn(OH)2]L为-lg c{[Al(OH)4]-}与-lg c(H+)的关系曲线,A正确;由点(8.4,5)可知Ksp[Zn(OH)2]=10-5×(10-5.6)2=10-16.2,根据c{[Zn(OH)4]2-}=10-5 mol·L-1时,-lg c(H+)=12.4,知c(OH-)=10-1.6 mol·L-1,则Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-的平衡常数K==1014.4,B错误;Al(OH)3完全溶解的pH小于14.0,而Cd(OH)2开始溶解的pH为14.0,故调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3,C正确;由点(3.0,0)可知,Ksp[Al(OH)3]=1×(10-11)3=10-33,浓度均为0.1 mol·L-1 的Zn2+和Al3+,Al3+完全沉淀时c(OH-)= mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1,此时pH=4.7,Zn2+开始沉淀时c(OH-)= mol·L-1=10-7.6 mol·L-1,此时pH=6.4,因此调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离,D正确。类型三沉淀滴定曲线知识梳理知能通关1.沉淀滴定曲线的特点沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。2.沉淀滴定曲线图像突破方法第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。1.(2024·全国甲卷)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl-或Cr)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.=10-2.21C.V≤2.0 mL时不变D.y1=-7.82,y2=-lg 34D解析 滴加过程中发生沉淀转化反应:Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+Cr,溶液中存在Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),即lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)]。则表示lg[c(Ag+)]、lg[c(Cl-)]的两条曲线纵坐标之和为定值。随着Cl-不断滴入溶液中,其浓度不断升高,则中间的点虚线对应lg[c(Cl-)],最下方的虚线对应lg[c(Ag+)],根据V(NaCl)=1.0 mL时的数据可得lg[Ksp(AgCl)]=-4.57+(-5.18)=-9.75,即Ksp(AgCl)=10-9.75。最上方的实线对应lg[c(Cr)]。Ag2CrO4向AgCl转化,发生反应Ag2CrO4(s)+2Cl-( aq) 2AgCl(s)+Cr(aq),则2 mL时二者完全反应,继续加入NaCl溶液,由于同离子效应,则c(Cl-)升高,c(Ag+)下降,故三种离子对应曲线从上到下依次为Cr、Cl-和Ag+。Ag2CrO4转化为AgCl需消耗2.0 mLNaCl溶液,结合题图知,交点a处c(Na+)≈ mol·L-1,c(Cl-)≈ mol·L-1,因此c(Na+)≠2c(Cl-),A错误;V(NaCl)=1.0 mL时,溶液中存在Ag2CrO4沉淀,因此溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,则=102.21,B错误;当V(NaCl)≤2.0 mL时,体系中仍存在Ag2CrO4沉淀,溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)、Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),两式相除得,其中c(Ag+)在滴加NaCl溶液的过程中会随着c(Cl-)的增加而减少,因此会随着NaCl溶液的滴加而增大,C错误;V(NaCl)=2.4 mL时,体系中有AgCl沉淀,溶液中满足lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)],代入数据-9.75=y1+(-1.93),得y1=-7.82,假设此时溶液中仍存在Ag2CrO4,则lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(Cr)],代入数据-11.96=2×(-7.82)+ lg[c(Cr)],得lg[c(Cr)]=3.68,即c(Cr)=103.68 mol·L-1,远超过Ag2CrO4全部溶解所得Cr的浓度,因此此时溶液中不存在Ag2CrO4沉淀,Ag2CrO4已全部溶解,故c(Cr)= mol·L-1,则y2=lg [c(Cr)]=lg=-lg 34,D正确。2.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·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lgc(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 mol·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( )A.a点:有白色沉淀生成B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1C.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+)C解析 向含浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,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4.50 mL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4.50×10-3 L×0.100 mol·L-1=4.5×10-4 mol,所以Cl-、Br-和I-均为1.5×10-4 mol。I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4 mol,则I-的浓度为=0.010 0 mol·L-1,故B错误;当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5 mol·L-1),溶液中的c(Ag+)= mol·L-1= mol·L-1=5.4×10-8 mol·L-1,则此时溶液中的c(Cl-)= mol·L-1≈3.3×10-3 mol·L-1,原溶液中的c(Cl-)=c(I-)=0.010 0 mol·L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;b点加入了过量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),故D错误。类型四 沉淀溶解平衡、电离平衡、配位平衡的综合图像知能通关1.(2025·安徽卷)H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25 ℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系如图所示。已知25 ℃时,(H2A)=10-1.6,(H2A)=10-6.8,lg 2=0.3。下列说法正确的是( )A.25 ℃时,MA的溶度积常数Ksp(MA)=10-6.3B.pH=1.6时,溶液中c(M2+)>c(Cl-)>c(HA-)>c(A2-)C.pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)D.pH=6.8时,溶液中c(H+)+2c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)+c(Cl-)A解析 b点处c(A2-)=c(HA-),且pH较大时H2A可忽略不计。由上述分析知,利用b点数据计算MA的溶度积常数,b点处c(M2+)=10-3.0mol·L-1,根据元素守恒c(M2+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=2c(A2-)知,c(A2-)=0.5×10-3.0 mol·L-1 ,故Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=10-3.0×0.5×10-3.0=×10-6=10-6.3,A正确;元素守恒式为c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),根据电荷守恒,c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+ c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(H+)+c(M2+)+[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]=c(OH-)+c(Cl-)+ c(HA-)+2c(A2-),整理得c(M2+)-c(Cl-)=[c(OH-)-c(H+)]+[c(A2-)-c(H2A)],pH=1.6时c(OH-)pH=4.5时,溶液中c(H+)=10-4.5 mol·L-1,由(H2A)=10-1.6知=102.9>1,故c(HA-)>c(H2A),由(H2A)=10-6.8知=10-2.3<1,故c(HA-)>c(A2-),由(H2A)·(H2A)=,知=100.6>1,故c(A2-)>c(H2A),即溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C错误;pH=6.8时,联立电荷守恒c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)和元素守恒c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),可得:c(H+)+2c(H2A)+c(HA-)=c(OH-)+c(Cl-),D错误。2.(2024·浙江6月选考)室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图[例如δ(H2S)=]。已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17。下列说法正确的是( )A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2~10.0),用NaOH标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度C.忽略S2-的第二步水解,0.10 mol·L-1的Na2S溶液中S2-水解率约为62%D.0.010 mol·L-1的FeCl2溶液中加入等体积0.20 mol·L-1的Na2S溶液,反应初始生成的沉淀是FeSCA.Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线B.D点:c(N)-c(OH-)>0.1-c(H+)C.K1=103.24D.C点:c(NH3)=10-3.52 mol·L-1B解析 随溶液pH的增大,溶液中的含氮微粒主要以NH3的形式存在,NH3的浓度逐渐增大,促进Ag+的配位反应正向进行,Ag+的浓度逐渐减小,[Ag(NH3)]+、[Ag(NH3)2]+的浓度逐渐增大,且[Ag(NH3)2]+的起始浓度小于[Ag(NH3)]+的起始浓度,故Ⅳ为NH3的变化曲线、Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线、Ⅱ为[Ag(NH3)]+的变化曲线、Ⅰ为Ag+的变化曲线。因为溶液体积和N元素总物质的量不变,所以溶液中始终存在元素守恒c(N)+c(NH3)+c{[Ag(NH3)]+}+ 2c{[Ag(NH3)2]+}=0.1 mol·L-1,则pH>4后始终存在c(N)<0.1 mol·L-1,D点溶液pH=7.02,因为pH>7,所以c(H+)A.线L表示lgc(Hg)的变化情况B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小C.a=lgD.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不 始终为2∶1B平衡常数不变,故随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]始终保持不变,B错误;C.由分析可知,曲线2方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线1方程为:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)将M(a、b)分别代入曲线2和1方程中即有b=lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b=lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:a=lgK1-lgK2=lg,C正确;D.加入I-使各平衡移动,故溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不始终为2∶1,D正确。分层训练 提升考能基础落实1.草酸钙(CaC2O4)是肾结石成分之一,常温下,CaC2O4溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.a点溶液中:c(Ca2+)B.c点溶液中:Q>KspC.由b点可知:Ksp(CaC2O4)=1×10-10D.向草酸钙悬浊液中加少量水,再次平衡后c(Ca2+)减小C解析 A.由图可知,b点时c(Ca2+)=c(C2),则a点溶液中:c(Ca2+)>c(C2),A错误;B.c点位于沉淀溶解平衡的曲线下方,c点溶液中Ca2+浓度小于对应曲线上钙离子浓度,则:Q2.已知:pNi=-lg c(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的电离平衡常数:=1.3×10-7,=7.1×10-15。常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A.E、F、G三点中,F点对应溶液中水电离程度最小B.常温下,Ksp(NiS)=1×1C.在NiS和NiCO3的悬浊液中=1.4×1014D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数D3.常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是( )A.Ksp[Cu(OH)2]B.d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和,Cu(OH)2未饱和C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点D.b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等B解析 根据题图中b、c两点的数据计算Ksp,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)×(10-9.6)2=c(Cu2+)×10-19.2,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)×(10-12.7)3=c(Fe3+)×10-38.1,由于c(Cu2+)=c(Fe3+),从而可得:Ksp[Cu(OH)2]> Ksp[Fe(OH)3],A错误;由题图可知,d点溶液中:Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]< Ksp[Cu(OH)2],故d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和,Cu(OH)2未饱和,B正确;加适量NH4Cl固体,溶液的酸性增强,pH减小,c(Fe3+)变大,故不能使溶液由a点变到b点,C错误;b、c两点分别处在Fe(OH)3、Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线上,均代表溶液已达到饱和,两点溶液中c(Fe3+)=c(Cu2+),由于Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶度积常数存在差异,故其溶解度不同,D错误。4.(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀C解析 A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,故A错误;B.由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33,pH=4时Al(OH)3的溶解度为=10-3 mol·L-1,故B错误;C.由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3+和Fe3+,故C正确;D.由图可知,Al3+沉淀完全时,c(Al3+)≤10-5 mol·L-1,pM≥5,此时pH约为4.7,在此pH下Cu2+刚开始沉淀的浓度为0.1 mol·L-1,而题中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1>0.1 mol·L-1,则Al3+、Cu2+会同时沉淀,故D错误。5.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(用M2+表示),所需S最低浓度的负对数值p(S)与p(M2+)的关系如图所示。已知p(S)=-lg c(S),p(M2+)=-lg c(M2+)。下列说法正确的是( )A.Ksp(CaSO4)B.a点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(S)C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)D.向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出D解析 p(S)=-lg c(S),p(M2+)=-lg c(M2+),根据Ksp=c(M2+)·c(S),由题图可知:Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上,表示CaSO4的饱和溶液,但a点对应的p(S)>p(Ca2+),则有c(Ca2+)>c(S),B错误;b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方,p(S)或p(Pb2+)小于平衡值,则b点时c(Pb2+)或c(S)大于平衡值,b点表示PbSO4的过饱和状态,存在PbSO4沉淀,C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),则CaSO4的溶解度大于BaSO4,故向Ba2+的废水中加入CaSO4粉末,CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4,D正确。6.(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。-lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。下列叙述正确的是( )A.由M点计算得Ksp=10-30.2 B.Cr3+恰好沉淀完全时pH为6.7C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大A解析 c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c,随着pH增大,先发生反应: Cr3+(aq)+ 3OH-(aq) Cr(OH)3(s),含铬微粒总浓度下降,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,pH=5.0,c(OH-)=10-9 mol·L-1,代入K==10-0.4得c([Cr(OH)4]-)=10-9.4 mol·L-1,可以忽略不计,故此时含Cr微粒主要为Cr3+,Ksp=c(Cr3+)×c3(OH-)=10-3.2×(10-9)3=10-30.2,A项正确;Cr3+恰好完全沉淀时,c(Cr3+)=10-5 mol·L-1,由Ksp=c(Cr3+)×c3(OH-)=10-30.2知,c(OH-)= mol·L-1=10-8.4mol·L-1, 则pH=5.6时,Cr3+恰好完全沉淀,B项错误;P点和Q点溶液中含Cr微粒浓度总和相等,即两点生成的Cr(OH)3沉淀的质量相等,C项错误;随着pH的增大,c(Cr3+)减小,而c([Cr(OH)4]-)增大,故减小,D项错误。能力提升7.(2025·四川卷)H2A是一种二元酸,MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:(ⅰ)0.10 mol·L-1的H2A溶液中,各物种的lg[c/(mol·L-1)]与pH的关系;(ⅱ)含MA(s)的0.10 mol·L-1 Na2A溶液中,lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系。下列说法正确的是( )A.曲线④表示lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系B.(ⅰ)中pH=2.00时,=10-1.46C.pKsp(MA)=5.60D.(ⅱ)中增加MA(s),平衡后溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和增大B8.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·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关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为 mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )A.Ksp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线C.(H2S)=10-8.1D.(H2S)=10-14.7D解析 已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lg c(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且相同pH时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg c(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg c(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。A.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13 mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;B.由分析可知,③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B错误;C.由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6 mol·L-1时,c(HS-)=10-6.5 mol·L-1,(H2S)==10-7.1或者当c(H+)=10-4.2 mol·L-1时,c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,(H2S)==10-7.1,C错误;D.已知×,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9 mol·L-1时,c(S2-)=10-13 mol·L-1,或者当c(H+)=10-6.8 mol·L-1时,c(S2-)=10-9.2 mol·L-1,故有=10-21.8,结合C项分析可知,=10-7.1可知(H2S)=10-14.7,D正确。9.(2025·湖北卷)铜(Ⅰ)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为1.0×10-3 mol·L-1。下列描述正确的是( )B.当c(Cu+)=c{[CuL]+}时,c{[CuL2]+}=2.0×10-4 mol·L-1C.n从0增加到2,[CuLn]+结合 L的能力随之减小D.若c{[CuL]+}=c{[CuL3]+},则2c{[CuL2]+}C10.已知p(Ag+)=-lg c(Ag+),p(X-)=-lg c(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,a点的坐标为(5,5),b点的坐标为(7,7)。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),看图分析可知:(1)Ksp(AgBr)=________,向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,a点________变到d点(填“能”或“不能”)。 (2)如果向AgBr的悬浊液中滴加1 mol·L-1 KCl溶液,原来的沉淀________(填“能”或“不能”)完全转化为AgCl,请从化学平衡常数角度解释原因 ___________________________________________________________________________________________。1.0×10-14能不能该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化解析 (1)由图可知,纵、横坐标的乘积越大,Ksp(AgX)越小,则a、d点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线上,b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上;Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14;向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,p(X-)=-lg c(X-)减小,平衡逆向移动,银离子浓度减小,p(Ag+)=-lg c(Ag+)增大,故a点能变到d点;(2)如果向AgBr的悬浊液中滴加1 mol·L-1 KCl溶液,该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化,原来的沉淀不能完全转化为AgCl。Thanks!本讲内容结束 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第69讲 沉淀溶解平衡图像.docx 第69讲 沉淀溶解平衡图像.pptx