2026届高考化学专题复习：沉淀溶解平衡图像

(共37张PPT)
专题六　水溶液中的离子平衡
沉淀溶解平衡图像
　1.有关Ksp曲线图的分析
BaSO4的Ksp曲线图 点的变化 a→c
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+)
①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不同曲线(T1、T2)之间变化仅能通过改变温度实现 2.有关沉淀溶解平衡对数直线图的分析
图像 说明
纵坐标数值越大,c(M)越小
直线上方的点为不饱和溶液
直线上的点为饱和溶液
直线下方的点表示有沉淀生成
直线上任意点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小
1.(2025·湖北黄石二模)常温下Ag2S与CuS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,Mx+指Ag+或Cu2+。下列说法正确的是(　B　)
A.d点所在直线表示-lgc(Cu2+)与-lgc(S2-)的关系式
B.CuS(s)可近似完全转化为Ag2S(s)
C.b点分散系中含有Ag2S和CuS固体混合物
D.Ksp(Ag2S)的数量级为10-49
　
【解析】由分析,a点曲线为CuS在水中的沉淀溶解平衡曲线、d点曲线为Ag2S在水中的沉淀溶解平衡曲线,A错误;由点a坐标(5,30.2)可知,30.2=-5-lgKsp(CuS),则Ksp(CuS)=10-35.2,同理,由d点可知,Ksp(Ag2S)=,CuS+2Ag+ Ag2S+Cu2+,
K====1014>105,CuS(s)可近似完全转化为Ag2S(s),B正确;由图,b点在a曲线下、d曲线上,则分散系含Ag2S固体,但不含CuS固体,C错误;由B分析,Ksp(Ag2S)的数量级为10-50,D错误。
2.(2025·福建福州二模)常温下,AgCl的溶解度S随c(Cl-)的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.a点和b点的c(Ag+)相等
B.常温下,氯化银Ksp的数量级为10-10
C.b点溶液中存在:c(Ag+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.水的电离程度先减小后增大
B　
【解析】Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),两点的c(Cl-)不同,故c(Ag+)不同,A错误;AgCl溶于水形成的饱和溶液中有AgCl(s)═Ag+(aq)+Cl-(aq),取a点可知S≈3×10-6 mol/L,c(Ag+)=3×10-6 mol/L,c(Cl-)=10-4 mol/L+3×10-6 mol/L,Ksp(AgCl)=3×10-10,B正确;b点溶液中存在电荷守恒,当增加c(Cl-)浓度时,会带入阳离子,且在b点中溶液存在离子,故c(Ag+)+c(H+)≠c(Cl-)+c(OH-),C错误;当增加c(Cl-)浓度时,会带入阳离子,未知阳离子是否水解,故水的电离程度增大还是减小无法确定,D错误。
3.(2025·湖北三模)常温下,AgIO3和的沉淀溶解平衡曲线如图所
示。纵坐标中M代表Ag+或Pb2+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是(　　)
A.曲线①代表Pb2+与-lg的关系
B.向a点饱和溶液中加入适量NaIO3固体,可使溶液由a点变成b点
C.常温下AgIO3在水中的溶解度约为10-3.6mol/L
D.比值的数量级为105
D　
【解析】由Ksp=c·c和Ksp=c·c2;对上述等式两边同时取负对数,斜率为-1的曲线①对应的是Ag+与-lg的关系;曲线②的斜率为-2,代表的是Pb2+与-lg的关系,A错误;若向a点饱和溶液中加入适量NaIO3固体,c增大,-lg会减小,不会由a点变成b点,B错误;且由b点坐标值可知:Ksp=10-5.09×10-2.21=10-7.30和Ksp=10-5.09×10-5.09×10-2.21=10-12.39,常温AgIO3在水中的溶解度约为10-3.65 mol/L,C错误;=105.09,且数量级为105,D正确。
4.(2025· 全国模拟预测)已知:常温下,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(HgS)=1.6×10-52;lg2≈0.3;pM=-lgc(M2+)(M为Zn或Hg),pS=-lgc(S2-)。常温下,溶液中pS与pM的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.曲线②表示ZnS的沉淀溶解平衡曲线,且a≈11.9
B.B点对应的溶液对于ZnS是过饱和溶液,对于HgS是不饱和溶液
C.对于曲线①,向A点对应的溶液中加水,A点向C点移动
D.当c(S2-)=1.0×10-2 mol·L-1时,两饱和溶液中=1.0×1028
B　
【解析】常温下,Ksp=1.6×10-24>Ksp=1.6×10-52,当金属离子浓度相同时,溶度积常数大的物质的pS就越小,所以曲线①、曲线②分别表示HgS、ZnS的沉淀溶解平衡曲线。Ksp=c·c=1.6×10-24,由题图知D点c=c=10-a mol·L-1,则10-a×10-a=1.6×10-24,a≈11.9,A正确;B点位于曲线②上方,其离子积常数QKsp,是过饱和点,B点对应的溶液表示HgS的过饱和溶液,B错误;A点对应的溶液表示HgS饱和溶液,向A点对应的溶液中加水,溶液中c、c都减小,且减小的倍数相同,因此A点向C点移动,C正确;两饱和溶液中====1.0×1028,D正确。
5.(2024·广东湛江质检)某温度下,向0.1 mol·L-1 H2X溶液中缓慢加入固体NaOH,溶液pH、温度随H2X被滴定分数的变化如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是(　　)
A.M点的(H2X)小于Q点的(H2X)
B.N点,c(H2X)-c(X2-)=c(OH-)-c(H+)
C.P点对应的溶液一定显中性
D.M、N、P、Q四点中,水的电离程度最大的是Q点
C　
【解析】已知酸碱中和反应是一个放热反应,由图可知随着NaOH的滴加溶液温度升高,当NaOH过量后溶液温度又开始下降,故曲线Ⅰ为温度随H2X被滴定分数的变化,随着NaOH的滴加,溶液pH始终保持增大趋势,故曲线Ⅱ为pH随H2X被滴定分数的变化,据此分析解题。A.M点温度低于Q点,M点的(H2X)小于Q点的(H2X),正确;B.由图示信息可知,N点对应n(H2X)=n(NaOH),则反应后溶质为NaHX,根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=
c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),根据物料守恒有:c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H2X),则有c(H2X)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-),正确;C.P点对应的溶液温度高于25 ℃,此时pH=7的溶液呈弱碱性,错误;D.M、N、P、Q四点中,Q点处被滴定分数为2,溶质为Na2X,Na2X水解程度较大,所以水的电离程度最大的是Q点,正确。
6.(2024·成都三模)为处理工业废水中的重金属离子,经常用Na2S作为沉淀
剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时,-lgc(S2-)与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A.曲线①代表-lgc(S2-)与-lgc(Ag+)的关系
B.a点对应的是未饱和的CuS溶液
C.向浓度均为1 mol·L-1的AgNO3和Cu(NO3)2混
合溶液中逐滴加入Na2S溶液,先析出Ag2S沉淀
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成向a点方向移动
D　
【解析】CuS沉淀溶解平衡曲线中横纵坐标截距相等,故曲线②代表-lgc(S2-)与-lgc(Cu2+)的关系,曲线①代表-lgc(S2-)与-lgc(Ag+)的关系,A正确;a点在曲线②的上方,纵坐标值大于曲线②上的点,但离子浓度小于曲线②上的点,故a点对应的是未饱和的CuS溶液,B正确;向浓度均为1 mol·L-1的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,由题图可知,生成Ag2S沉淀所需S2-浓度较小,先析出Ag2S沉淀,C正确;向b点溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,Ag2S的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,D错误。
7.(2024·云南一模)室温下,BaSO4、AgBr、Ag2SO4、Cu(OH)2四种难溶电解质的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知:pM=-lgc(M),pN=-lgc(N),其中M代表上述沉淀中的阳离子,N代表阴离子,Ksp(BaSO4)>Ksp(AgBr)。下列说法正确的是(　　)
A.BaSO4的Ksp数量级为10-13
B.曲线a表示Ag2SO4的沉淀溶解平衡曲线
C.W点可以是AgBr的不饱和溶液
D.向d的悬浊液通入过量氨,溶液中存在2c(Cu2+)+c(N)+c(H+)=c(OH-)
B　
【解析】BaSO4、AgBr的阴、阳离子个数比相同,溶度积曲线为两条平行线,又Ksp(BaSO4)>Ksp(AgBr),故曲线b表示BaSO4的沉淀溶解平衡曲线、曲线c表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线;Ag2SO4、Cu(OH)2的阴、阳离子个数比不同,根据沉淀溶解平衡曲线的斜率可知,曲线a表示Ag2SO4的沉淀溶解平衡曲线、曲线d表示Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线。曲线b表示BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,Ba2+浓度为1 mol/L时,S的浓度为10-10 mol/L,Ksp(BaSO4)=
1×10-10,数量级为10-10,故A错误;由分析可知,曲线a表示Ag2SO4的沉淀溶解平衡曲线,故B正确;曲线c表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线,W点是AgBr的过饱和溶液,故C错误;向Cu(OH)2的悬浊液通入过量氨,根据电荷守恒,溶液中存在2c(Cu2+)+2c{[Cu(NH3)4]2+}+c(N)+c(H+)=c(OH-),D错误。
1.(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()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) Ksp
Cr(OH)3(s)+OH-(aq) (aq)　K=10-0.4
下列叙述正确的是(　　)
A.由M点可以计算Ksp=10-30.2
B.Cr3+恰好沉淀完全时pH为6.7
C.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】M点时,c==10-9 mol/L,K==10-0.4,c=10-9.4 mol/L,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为Cr3+,Ksp=c·c3=10-3.2×=10-30.2,A正确;Cr3+恰好完全沉淀时,c<10-5 mol/L,由Ksp数据计算可知,c>=10-8.4,Cr3+恰好完全沉淀pH最小值5.6,B错误;P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等,生成的Cr质量相等,则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量,C错误;随着pH的增大,c减小,而增大,比值减小,D错误。
2.(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与-lg[c(H+)/(mol·L-1)]的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、、或]。已知:Ksp下列说法错误的是(　　)
A.L为-lg c与-lg c(H+)的关系曲线
B.Zn2++4OH-═Zn(OH的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D.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】据分析,L为-lgc与-lgc的关系曲线,A正确;如图可知,
Zn2++2OH- ═Zn
的平衡常数为Ksp[Zn]=c[Zn2+]·c2[OH-]=10-5×=10-5-2×5.6=10-16.2,则Zn2++4OH-的平衡常数为K====10-5+16.2+2×1.6=1014.4,故B错误;如图可知,pH=14时Cd开始溶解,pH=8.4时Al开始溶解,且pH=14时c[]>1mol/L,即可认为Al完全溶解,并转化为,因此调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3,C正确;0.1 mol·L-1的Zn2+开始沉淀pH为
14+lg=6.4,0.1 mol·L-1的Al3+完全沉淀pH为14+lg=4.7,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。
3.(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与pH的关系;
(ⅱ)含MA(s)的0.10 mol·L-1Na2A溶液中,lg与pH的关
系。
下列说法正确的是(　　)
A.曲线④表示lg与pH的关系
B.(ⅰ)中pH=2.00时,=10-1.46
C.pKsp(MA)=5.60
D.(ⅱ)中增加MA(s),平衡后溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和增大
B　
【解析】根据分析,曲线④表示lg与pH的关系,A错误;由曲线可得,×=×=
=(10-2.73)2=10-5.46, (ⅰ)中pH=2.00时,===10-1.46,B正确;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;(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。
4.(2024·辽宁卷)25 ℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。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=10-5.2
C.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-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中=10-0.5
D　
【解析】AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,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,故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;滴定Cl-达终点时,溶液中存在AgCl和Ag2CrO4沉淀
溶解平衡,此时c(Ag+)≈c(Cl-),c(Cr)==10-2.0 mol·L-1,故滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1,C正确;滴定Br-达终点时,溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀,溶液中==
10-0.5c(Ag+),D错误。
5.(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)的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.=10-2.21
C.V≤2.0 mL时,不变
D.y1=-7.82,y2=-lg 34
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-)]。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,中间的虚线对应lg[c(Cl-)],最下方的虚线对应lg[c(Ag+)],根据V(NaCl溶液)=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完全转化为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溶液)=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),即lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(Cr)]=2×(-5.18)+(-1.60)=-11.96,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.96,==102.21,B错误;在滴加NaCl溶液的最初阶段,滴入的Cl-的量极少,尚不足以生成AgCl沉淀,滴入的Cl-全部以离子形式存在,其浓度随着NaCl溶液的滴入而增大,由于Cl-未与Ag+发生反应,此时溶液仍为Ag2CrO4的饱和溶液,其中c(Cr)=,为定值,因此在此阶段,随着NaCl溶液的滴入而减小,当Ag2CrO4转化为
AgCl后,结合沉淀转化反应为可逆反应知,当V(NaCl溶液)≤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溶液)=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,lg[c(Cr)]=lg=-lg 34,D正确。