2026人教版高中化学选择性必修1--第三章　第四节　第1课时　难溶电解质的沉淀溶解平衡（含解析）

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2026人教版高中化学选择性必修1
第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第四节　沉淀溶解平衡
第1课时　难溶电解质的沉淀溶解平衡
基础过关练
题组一　沉淀溶解平衡及其影响因素
1.(2025广东茂名月考)25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体,下列说法正确的是 (　　)
A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
B.该反应的平衡常数减小
C.PbI2的沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中c(Pb2+)减小
2.(2025河北石家庄正定中学期中)龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3OH溶解造成的。使用含氟牙膏会使其转化为Ca5(PO4)3F抵抗酸的腐蚀,发生如下反应:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)。下列说法正确的是 (　　)
A.该反应的平衡常数表达式K=
B.糖附着在牙齿上发酵会产生H+,多吃糖可以防治龋齿
C.牙齿表面液膜中:3c(Ca2+)=5c(H2P)+5c(HP)+5c(P)
D.Ca5(PO4)3OH的溶解度大于Ca5(PO4)3F
题组二　溶度积的应用
3.(2024河南郑州摸底考)25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 (　　)
A.Cl-、Br-、Cr、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、Cr、Cl-
4.(2025北京人大附中月考)如图为探究Mg(OH)2溶解过程及溶解平衡移动情况,在a点时刻向蒸馏水中加入过量Mg(OH)2固体。若实验过程中保持温度为T ℃,下列说法正确的是 (　　)
A.T>25
B.b点时刻可能是加水稀释溶液
C.c点时刻,溶液中c(Mg2+)=5×10-12.5 mol·L-1
D.T ℃时,向纯水中加入Mg(OH)2,水的电离程度变小
5.(2024陕西宝鸡期中)已知某温度时Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Fe3+在溶液中的浓度等于1×10-5 mol·L-1时认为Fe3+恰好沉淀完全。若此溶液中c(Fe3+)=0.01 mol·L-1,请回答下列问题{已知该温度下,Ksp[Mg(OH)2]=4×10-12,lg5≈0.7}:
(1)Fe3+开始沉淀时溶液中c(OH-)约为　　　　mol·L-1。
(2)当Fe3+恰好沉淀完全时溶液的pH约为　(该温度下KW≈10-14)。
(3)若溶液中还含有Mg2+,其浓度为1 mol·L-1,则Fe3+完全沉淀时Mg2+　 　(填字母)。
A.尚未开始沉淀
B.已经开始沉淀
C.已经沉淀完全
(4)在含有少量Fe3+的Mg2+溶液中　　　　(填“可以”或“不可以”)用调节pH的方法来除去Fe3+。
能力提升练
题组一　与溶度积相关的实验及计算
1.(2024山东烟台期中)25 ℃时,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11。下列关于CaCO3和CaF2的两悬浊液说法错误的是(　　)
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较大
B.分别滴加稀硫酸(不考虑温度变化),CaCO3与CaF2的溶度积常数不变
C.分别加入0.1 mol/L的CaCl2溶液,c(C)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为98.6
2.(创新题·新情境)(2025湖南长沙长郡中学调研)离子交换法测定PbCl2的Ksp的步骤如下:
已知:离子交换时,在离子交换柱中发生的反应为2RSO3H+PbCl2 (RSO3)2Pb+2HCl。
下列说法正确的是 (　　)
A.饱和PbCl2溶液通过交换柱时,可通过提高液体流速来缩短实验时间
B.PbCl2的Ksp为3.2(cV)3×10-5
C.使离子交换树脂再生时,可以用HCl或H2SO4代替HNO3
D.第一次淋洗时,淋洗液呈明显酸性就进行后续实验,会导致测定结果偏大
3.请按要求回答下列问题:
含Na2CO3的钼酸钠(Na2MoO4)溶液中c(Mo)=0.40 mol·L-1、c(C)=0.52 mol·L-1,由该溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去C,当BaMoO4开始沉淀时,C的去除率为　　　。[已知:Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]
题组二　沉淀溶解平衡的图像分析
4.(2025湖北省级示范高中期末)锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸或醋酸处理。已知:25 ℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(CaCO3)=3.4×
10-9,CaCO3和CaSO4沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线
B.图中x2∶x1≈6.9×10-5
C.Na2CO3溶液中存在:c(OH-)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HC)
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理:CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+S(aq)
5.(2025黑龙江哈尔滨三中期中)T ℃时,AgCl(Ksp=1.6×10-10)和Ag2CrO4(砖红色)都是难溶电解质,pAg[pAg=-lgc(Ag+)]对pCl或pCrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下,下列说法正确的是 (　　)
A.阴影区域AgCl和Ag2CrO4都沉淀
B.Ag2CrO4的饱和溶液中,pCrO4=4.45时,pAg=2.82
C.向含AgCl(s)的1.0 mol/L KCl溶液中加入K2CrO4,白色固体逐渐变为砖红色
D.用AgNO3溶液滴定Cl-,指示剂K2CrO4浓度在0.01 mol/L左右时滴定误差较小
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D　加入KI固体,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动,溶液中c(Pb2+)减小,A、C错误,D正确;溶液的温度不变,平衡常数不变,B错误。
2.D　固体不计入平衡常数表达式,K=,A错误;糖附着在牙齿上,发酵时产生的H+,使Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)平衡正向移动,牙齿中Ca5(PO4)3OH溶解易导致龋齿,B错误;Ca5(PO4)3OH中c(Ca)∶c(P)=5∶3,根据P原子守恒有3c(Ca2+)=5c(H3PO4)+5c(H2P)+5c(HP)+5c(P),C错误;含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH(s)转化为Ca5(PO4)3F,且二者类型相同,则Ca5(PO4)3OH的溶解度大于Ca5(PO4)3F,D正确。
3.C　溶液中Cl-、Br-、Cr的浓度均为0.010 mol·L-1,Cl-沉淀时c(Ag+)= mol·L-1=1.8×10-8 mol·L-1,Br-沉淀时c(Ag+)= mol·L-1=5.4×10-11 mol·L-1,Cr沉淀时c(Ag+)= mol·L-1=3.0×10-5 mol·L-1,所需Ag+浓度越小越先沉淀,故离子沉淀的先后顺序是Br-、Cl-、Cr,C正确。
4.D　加入Mg(OH)2之前,蒸馏水的pH=7,则T=25,A错误;在a点时刻向蒸馏水中加入过量Mg(OH)2固体,若b点加水稀释,新平衡仍是Mg(OH)2饱和溶液,c(OH-)不变,则b点可能是加入少量酸,导致c(OH-)降低,B错误;由b点得:Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=c3(OH-)=×()3=5×10-11.5(解题技法),c点c(OH-)=1×10-4 mol·L-1,c(Mg2+)= mol·L-1=5×10-3.5 mol·L-1,C错误;T ℃时,向纯水中加入Mg(OH)2,抑制水的电离,D正确。
5.答案　(1)2.0×10-12　(2)3.3　(3)A　(4)可以
解析　(1)Fe3+开始沉淀时,Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),c(OH-)= mol·L-1=2.0×10-12 mol·L-1。
当Fe3+恰好沉淀完全时,浓度等于1×10-5 mol·L-1,Ksp=
c(Fe3+)·c3(OH-),c(OH-)= mol·L-1=2.0×10-11 mol·L-1,此时溶液中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,溶液的pH=-lg(5×10-4)≈3.3。
(3)由(2)分析知,当Fe3+恰好沉淀完全时c(OH-)=2.0×10-11 mol·L-1,Q=c(Mg2+)·c2(OH-)=1×(2.0×10-11)2=4×10-22,Q(4)根据(3)可知题述条件下Fe3+沉淀完全时,Mg2+尚未开始沉淀,因此在含有少量Fe3+的Mg2+溶液中,可以用调节pH的方法来除去Fe3+。
能力提升练
1.A　CaCO3饱和溶液中c(Ca2+)= mol/L≈5.8×10-5 mol/L,CaF2饱和溶液中c(Ca2+)= mol/L≈2.05×10-4 mol/L,所以CaCO3和CaF2的两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小,A错误;溶度积常数随温度改变而改变,分别滴加稀硫酸,温度不变,则溶度积常数不变,B正确;分别加入CaCl2溶液,溶液中c(Ca2+)增大,两悬浊液中存在的沉淀溶解平衡逆向移动,c(C)、c(F-)均减小,C正确;≈98.6,D正确。
2.B　PbCl2饱和溶液通过交换柱时,流速过快,Pb2+交换不充分,会使V(NaOH溶液)偏小,结果偏低,A错误;由方程式得:PbCl2~2H+~2NaOH,则PbCl2饱和溶液中c(Pb2+)==0.02cV mol·L-1,则c(Cl-)=0.04cV mol·L-1,Ksp(PbCl2)=0.02cV×(0.04cV)2=3.2(cV)3×10-5(解题技法),B正确;由于PbCl2和PbSO4不溶,不能用HCl或H2SO4代替HNO3,C错误;第一次淋洗液呈明显酸性就进行后续实验,部分交换后的酸没有被滴定,使结果偏低,D错误。
3.答案　95%
解析　当BaMoO4开始沉淀时,溶液中c(Ba2+)= mol·L-1=1×10-7 mol·L-1,此时溶液中c(C)= mol·L-1=0.026 mol·L-1,则C×100%=95%。
4.B　根据题意可知,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(S)=4.9×10-5,Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C)=3.4×10-9,从题图可知,当c(Ca2+)相等时,x15.D　
向含AgCl(s)的1.0 mol/L KCl溶液中加入K2CrO4,c(Cl-)=1.0 mol/L,pCl=0,c(Ag+)=10-9.8 mol/L,pAg=9.8,在②线上方,无法形成Ag2CrO4,C错误;c(K2CrO4)=0.01 mol/L即pCrO4=2,生成Ag2CrO4所需要的c(Ag+)=10-4.86 mol/L,据Ksp(AgCl)=10-9.8知,c(Cl-)=10-4.94 mol/L,Cl-接近完全沉淀,滴定误差较小,D正确。
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