2021届高考化学大一轮核心突破：沉淀溶解与平衡【核心透析、核心训练】

1 ---沉淀溶解与平衡 【核心透析】 【体系构建】 核心一　难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡的影响因素: 2.溶度积常数:[以 AnBm(s)=nAm+(aq)+mBn-(aq)为例] (1)表达式:Ksp[c(Am+)]n×[c(Bn-)]m2 (2)离子积(Qc):Qc 与 Ksp 的表达式相同,当 Qc=Ksp,处于平衡状态。 3.Ksp 的影响因素: (1)内因:难溶物质本身的性质。 (2)外因:Ksp 只与温度有关。 【答题技法】 1.沉淀溶解平衡图象分析注意: (1)结合相关离子浓度的沉淀溶解平衡曲线可知,曲线上任意一点均 为饱和溶液,曲线下方的点为非饱和溶液,曲线上方的点为过饱和溶 液,可根据 Qc 与 Ksp 的大小判断。 (2)求 Ksp 时可找曲线上合适的一点确定离子浓度进行计算,曲线上 任意一点的 Ksp 相同。 (3)当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如 lg c(X)=a, 则 c(X)=10a mol·L-1。 2.关于 Ksp 计算的五种类型: (1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如 Ksp=a 的饱和 AgCl 溶 液 中 c(Ag+)= mol·L-1。 (2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度, 如某温度下 AgCl 的 Ksp=a,在 0.1 mol·L-1 的 NaCl 溶液中加入过量 的 AgCl 固体,达到平衡后 c(Ag+)=10a mol·L-1。 a34 【核心训练】 1.工业上向锅炉里注入 Na2CO3 溶液浸泡,将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO3,而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是 (　　) A.温度升高,Na2CO3 溶液的 Kw 和 c(OH-)均会增大 B.沉淀转化的离子方程式为 CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+ SO42-(aq) C.在盐酸溶液中,CaCO3 的溶解性大于 CaSO4 D.Na2CO3 溶液遇 CO2 后,阴离子浓度均减小 【解析】选 D。温度升高,Kw 增大,温度升高促进碳酸钠溶液水 解,c(OH-)增大,A 正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙: CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+SO42-(aq),B 正确;因为碳酸钙与 盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸反应,所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解 性大于硫酸钙,C 正确;根据 CO32-+CO2+H2O==== 2HCO3-知,HCO3-浓度增 大,D错误。 2.某温度下,难溶物 FeR 的水溶液中存在平衡:FeR(s) Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.可以通过升温实现由 a 点变到 c 点 B.b 点对应的 Ksp 等于 a 点对应的 Ksp5 C.d 点可能有沉淀生成 D.该温度下, Ksp=4×10-18 【解析】选 B。升高温度,FeR 溶液中 Fe2+和 R2-的浓度同时增大,A 错 误;沉淀溶解平衡曲线上的点均为平衡点,温度不变, Ksp 不变,B 正 确;d 点相对于平衡点 a 点,c(Fe2+)相同,c(R2-)小于 a 点,没有沉淀 生成,C 错误;选 a 点或 b 点计算,得 Ksp(FeR)=2×10-18,D 错误。 3.下列说法中正确的是 (　　) A.用等体积的蒸馏水或 0.01 mol·L-1 盐酸洗涤 AgCl 沉淀,AgCl 损失 量相同 B.向 MgCO3 沉淀中滴加 NaOH 溶液可以得到 Mg(OH)2 沉淀 C.向氨水中加入 NH4Cl 或 NaOH 固体,溶液的 pH 均增大 D.AgCl 在水中的 Ksp 比在 NaCl 溶液中的大 【解析】选 B。AgCl 沉淀在水中存在溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),用盐酸洗涤时,c(Cl-)较大,使平衡逆向移动,AgCl 损失量小,A 错误;MgCO3 沉淀存在溶解平衡,由于 Mg(OH)2 的溶解度小 于 MgCO3,滴加 NaOH 溶液时,Mg2+与 OH-结合生成 Mg(OH)2 沉淀,B 正确; 氨 水 中 存 在 电 离 平 衡 :NH3 · H2O NH4++OH-, 加 入 NH4Cl 固体,平衡逆向移动,溶液的 pH 减小;加入 NaOH 固体,平衡逆 向移动,但溶液中 OH -的浓度增大,pH 增大,C 错误;溶度积只与温度 有关,D 错误。 4.已知 298 K 时,Mg(OH) 2 的溶度积常数 Ksp5.6×10-12,取适量的6 MgCl2 溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得 pH=13.0, 则下列说法不正确的是(　　) A.所得溶液中 c(H+)=10-13 mol·L-1 B.所得溶液中由水电离产生的 c(OH-)=10-13 mol·L-1 C.所加的烧碱溶液的 pH=13.0 D.所得溶液中的 c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1 【解析】选 C。pH=13.0,则所得溶液中的 c(H+)=10-13mol·L-1,A 正确; 溶液呈碱性,溶液中的 H + 是由水电离出来的,故 c 水(OH -)=c 水 (H+)=10-13 mol·L-1,B 正确;MgCl2 溶 液 中 加 NaOH 溶 液 后 混 合 溶 液 的 pH=13, 故 所 加 NaOH 溶 液 pH>13,C 错 误;pH=13.0 的溶液中 c(OH-)= 0.1 mol·L-1,故溶液中的 c(Mg2+)= mol·L-1=5.6×10-10 mol·L-1,D 正确。 5.t ℃时,卤化银(AgX,X=Cl、Br)的两条溶解平衡曲线如图所示,已知 AgCl、AgBr 的 Ksp 依次减小,且 p(Ag+)=-lg c(Ag+),p(X-)=-lg c(X-), 利用 p(X-)-p(Ag+)的坐标系可表示出 AgX 的溶度积与溶液中的 c(Ag+) 和 c(X-)的相互关系,下列说法错误的是 (　　) A.t ℃时,c 点可表示 AgCl 的不饱和溶液 ( )sp 2c OH − ＝K 12 2 5.6 10 0.1 × －7 B.B 线表示的是 AgBr 溶解平衡曲线 C.取 a、b 两点处溶液等体积混合,维持 t ℃不变,混合溶液中一定无 白色沉淀生成 D.在 t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数 K=104 【解析】选 A。根据题图,p(Ag+)相同时,B 线的 p(X-)较大,则 c(Ag+) 相同时,B 线的 c(X-)较小,即 B 线的 Ksp 较小,故 B 线表示 AgBr,A 线 表示 AgCl,c 点在 AgCl 的溶解平衡曲线下方,表示 AgCl 的过饱和溶 液,A 错误,B 正确;a、b 两点处溶液分别为 AgCl、AgBr 的饱和溶液, 存在关系:ca(Ag+)=ca(Cl-)>cb(Br-)=cb(Ag+),两者等体积混合后,混 合溶液中 c(Ag+)×c(Cl-)= [ca(Ag+)+cb(Ag+)]× ca(Cl-)S(CuS)8 D.若溶液中 c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,则 S2-已完全转化成 CuS 【解析】选 B。ZnS 在水中存在溶解平衡,由于 Ksp(CuS)< Ksp(ZnS),ZnS 固体加入 CuSO4 溶液后,能转化成铜蓝(CuS),离子方程 式为 ZnS(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+CuS(s),A 正确;由于 Ksp(PbS)< Ksp(ZnS),则在白色 ZnS 浊液中滴加 Pb(NO3)2 溶液,Pb2+与 S2-结合生 成更难溶的 PbS 黑色沉淀,B 错误;由于 Ksp(ZnS)> Ksp(PbS)> Ksp(CuS), 且其 Ksp 表达形式相同,据此可知三种物质在水中的溶 度:S(ZnS)S(PbS)>S(CuS),C 正确;若溶液中 c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,则溶液中 c(S2-)= = mol·L-1=6.0×10-26 mol·L-1