全国通用2021高考化学一轮复习第八章水溶液中离子平衡微考点67难溶电解质溶度积常数及图像练习含解析x

　微考点 67 难溶电解质溶度积常数及图像

　1．如图所示表示的是难溶氢氧化物在不同 pH 下的溶解度[ S /mol·L－1 ]。下列说法正确的是(

　)

　A．pH＝3 时溶液中铁元素的主要存在形式是 Fe3＋

　B．若 Ni(NO 3 ) 2 溶液中含有少量的 Co2＋ 杂质，可通过调节溶液 pH 的方法来除去 C．若分离溶液中的 Fe3＋ 和 Cu 2＋ ，可调节溶液的 pH 在 4 左右 D．若在含有等物质的量浓度的 Cu2＋ 和 Ni 2＋ 的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2 优先沉淀 2．(2019·广东仲元中学模拟)已知：① t ℃时 AgCl 的 K sp 为 2×10－10 ；②在t ℃时，Ag 2 CrO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(

　)

　A． t ℃时，Ag 2 CrO 4 的 K sp 为 1×10－9

　B．在饱和 Ag 2 CrO 4 溶液中加入 K 2 CrO 4 可使溶液由 Y 点到 X 点 C． t ℃时，反应 Ag 2 CrO 4 (s)＋2Cl－＋CrO2－4 (aq)的平衡常数 K ＝2.5×107

　D． t ℃时，用 0.01mol·L－1 AgNO3 溶液滴定 20mL0.01mol·L－1 KCl 和 0.01mol·L －1的 K 2 CrO 4的混合溶液，CrO2－4 先沉淀 3．(2019·宁德质量检测)常温下将 0.1000mol·L－1 的 AgNO3 标准溶液分别滴加到 20mL 浓度均为 0.1000mol·L－1 的 NaCl 和 NaBr 溶液中，混合溶液的 pAg[－lg c (Ag＋ )]与滴定百分数(滴定所用标准溶液体积相对于滴定终点时所用标准溶液体积的百分数)的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(

　)

　A．曲线 a 代表滴定 NaBr 溶液 B． K sp (AgCl)＝1×10－9.5

　C．滴定至 50%时，NaCl 溶液中 c (Na＋ )＞ c (NO －3 )＞ c (Ag＋ )＞ c (H ＋ ) D．滴定至 100%时，NaBr 溶液中 c (H＋ )＋ c (Ag ＋ )＝ c (Br － )＋ c (OH － ) 4．(2019·宜宾模拟) t ℃时，AgCl(s)与 AgI(s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡，相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是(

　)

　A．曲线 Y 表示－lg c＋mol·L－1 与－lg c－mol·L－1 的变化关系 B． t ℃时，向 Z 点对应的溶液中加入蒸馏水，可使溶液变为曲线 X 对应的饱和溶液 C． t ℃时，AgCl(s)＋I－＋Cl－ (aq)的平衡常数K ＝1×103

　D． t ℃时，向浓度均为 0.1mol·L－1 的 KI 与 KCl 混合溶液中加入 AgNO3 溶液，当 Cl－ 刚好完全沉淀时，此时 c (I－ )＝1×10 －11 mol·L －1

　5．(2019·天津红桥区模拟)常温下，取一定量的 PbI 2 固体配成饱和溶液， t 时刻改变某一条件，离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是(

　)

　A．常温下，PbI 2 的 K sp 为 2×10－6

　B．温度不变，向 PbI 2 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡向左移动，Pb2＋ 的浓度减小 C．温度不变， t 时刻改变的条件可能是向溶液中加入了 KI 固体，PbI 2 的 K sp 增大 D．常温下， K sp (PbS)＝8×10－28 ，向 PbI2 的悬浊液中加入 Na 2 S 溶液，反应 PbI 2 (s)＋S2－＋2I－ (aq)的化学平衡常数为 5×10 18

　6．(2019·福建莆田模拟)硫酸锶(SrSO 4 )在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是(

　)

　 A．283K 时，图中 a 点对应的溶液是不饱和溶液 B．三个不同温度下，363K 时 K sp (SrSO 4 )最大 C．温度一定时， K sp (SrSO 4 )随 c (SO2－4 )的增大而减小 D．283K 下的 SrSO 4 饱和溶液升温到 363K 后变为不饱和溶液 7．(2019·长沙二模)已知 298K 时， K sp (NiS)＝1.0×10－21 ， Ksp (NiCO 3 )＝1.0×10－7 ；pNi＝－lg c (Ni2＋ )，pB＝lg c (S 2－ )或－lg c (CO 2－3 )。在含物质的量浓度相同的 Na 2 S 和 Na 2 CO 3 的混合溶液中滴加 Ni(NO 3 ) 2 溶液产生两种沉淀(温度升高，NiS、NiCO 3 的 K sp 均增大)，298K 时，溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法不正确的是(

　)

　A．常温下 NiCO 3 的溶解度大于 NiS 的溶解度 B．向 d 点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐， d 点向 b 点移动 C．对于曲线Ⅰ，在 b 点加热(忽略蒸发)， b 点向 c 点移动 D． M 为 3.5 且对应的阴离子是 CO2－3

　8．(2019·永春模拟)一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标 p(Mn ＋ )表示－lg c (Mn ＋ )，横坐标 p(S 2－ )表示－lg c (S 2－ )，下列说法不正确的是(

　)

　A．该温度下，Ag 2 S 的 K sp ＝1.6×10－49

　B．该温度下，溶解度的大小顺序为 NiS>SnS C．SnS 和 NiS 的饱和溶液中 c2＋c2＋ ＝104

　D．向含有等物质的量浓度的 Ag＋ 、Ni 2＋ 、Sn 2＋ 溶液中加入饱和 Na2 S 溶液，析出沉淀的先后顺序为 Ag 2 S、SnS、NiS 9．(2019·焦作月考)(1)计算调控值：

　室温下，当溶液中 c (Mg2＋ )＝ c (Cu 2＋ )＝0.1mol·L －1 时，Mg 2＋ 、Cu 2＋ 开始沉淀至沉淀完全的 pH范围分别为__________________。[已知：

　K sp [Mg(OH) 2 ]＝10－9 、 Ksp [Cu(OH) 2 ]＝10－15 ，当c (Mg2＋ )≤1×10 －5 mol·L －1 时视为沉淀完全。] (2)选择调控值 铝灰的回收利用方法很多，现用含有 Al 2 O 3 、SiO 2 和少量 FeO· x Fe 2 O 3 的铝灰制备Al 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O，工艺流程如下：

　已知步骤③中所得溶液生成氢氧化物沉淀的 pH 如表所示：

　Al(OH) 3

　Fe(OH) 2

　Fe(OH) 3

　开始沉淀时的 pH 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时的 pH 4.7 8.3 2.8

　在该浓度下除去铁的化合物，调节 pH 的最大范围为______________________________。

　(3)如何调控 问题(2)中，步骤③中调 pH 时最佳试剂为________。

　(4)突破应用 为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用 NaOH 溶液调节 pH，当 pH＝3.4 时开始出现沉淀，分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀。

　结合题图信息推断该合金中除铜外一定含有________。

　10．(2020·常德调研)已知：

　T K 时，Ca(OH) 2 、CaWO 4 都微溶于水。pCa＝－lg c (Ca2＋ )，pX＝－lg c (WO2－4 )或－lg c (OH－ )。

　T K 时 CaWO4 、Ca(OH) 2 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

　 (1)①向 Na 2 WO 4 溶液中加入饱和石灰水，现象为__________________，离子方程式为：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

　②Na 2 WO 4 溶液和石灰乳混合，会产生大量的 CaWO 4 ，则该反应的平衡常数 K ＝____________。

　(2)已知 K sp (BaSO 4 )＝1.1×10－10 ，K sp (BaMoO 4 )＝4.0×10－8 ，钼酸钠晶体(Na2 MoO 4 ·2H 2 O)是新型的金属缓蚀剂，不纯的钼酸钠溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入 Ba(OH) 2 固体除去SO2－4 (溶液体积变化忽略)，则当 BaMoO 4 开始沉淀时，溶液中的 c2－4c2－4＝________(结果保留 2 位有效数字)。

　答案 精析

　1．C 2．C [题图中曲线上的点是沉淀溶解平衡点，Ag 2 CrO 4 的沉淀溶解平衡为 Ag 2 CrO 4＋ (aq)＋CrO 2－4 (aq)， K sp ＝ c2 (Ag ＋ )· c (CrO 2－4 )＝(10－3 ) 2 ×10 －6 ＝10 －12 ，A 错误；在饱和溶液中加入 CrO2－4 ，可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，不可能由 Y 点到 X 点，B 错误；在 t ℃时，Ag 2 CrO 4 (s)＋2Cl－＋CrO2－4 (aq)， K＝ c2－4c2 － ＝ Ksp 2 CrO 4K2sp＝10－12－10 2 ＝2.5×107 ，C 正确；0.01mol·L －1 AgNO3 溶液滴定 20mL0.01mol·L－1 KCl 和 0.01mol·L －1 的 K2 CrO 4 的混合溶液， c (CrO2－4 )＝0.01mol·L－1 ，可得 c (Ag＋ )＝10－1210－2 mol·L－1 ＝10 －5 mol·L －1 ；c (Cl－ )＝0.01mol·L －1 ，可得c (Ag＋ )＝ 2×10－1010－2mol·L－1 ＝2×10 －8 mol·L －1 ，所以先析出 AgCl 沉淀，D 错误。] 3．C 4．D [A 项，－lg c＋mol·L－1 ＝16 时 c (Ag＋ )＝10 －16 mol·L －1 ， Ksp ＝10－16 ，－lg c＋mol·L－1 ＝10时 c (Ag＋ )＝10 －10 mol·L －1 ， Ksp ＝10－10 ，由于 AgI 的溶度积小于 AgCl，故曲线 Y 表示－lg cg＋mol·L－1 与－lgc－mol·L－1 的变化关系，错误；B 项， t ℃时，向 Z 点对应的溶液中加入蒸馏水，银离子浓度及卤离子浓度均减小，－lg c＋mol·L－1 与－lg c－mol·L－1  或－lgc－mol·L－1 均增大，可使溶液变为曲线 Y 对应的饱和溶液，错误；C 项， t ℃时，AgCl(s)＋I－＋Cl－ (aq)的平衡常数K ＝ c－c－ ＝ c－c＋c－c＋ ＝ 10－1010－16 ＝1×106 ，错误；D 项， t ℃时，向浓度均为 0.1mol·L－1 的 KI 与 KCl 混合溶液中加入 AgNO3 溶液，当 Cl－ 刚好完全沉淀时， c (Cl－ )＝1×10 －5 mol·L －1 ，c (Ag＋ )＝ 10－1010－5 mol·L－1 ＝1×10 －5 mol·L －1 ，此时c (I－ )＝ 10－1610－5mol·L－1 ＝1×10 －11 mol·L －1 ，正确。] 5．D 6.A 7.C 8．C [A 项，由 a(30,10－lg4)可知，当 c (S2－ )＝10 －30 mol·L －1 时，c (Ag＋ )＝10 －(10－lg4) mol·L－1 ， Ksp (Ag 2 S)＝ c2 (Ag ＋ )· c (S 2－ )＝[10 －(10－lg4) ] 2 ×10 －30 ＝1.6×10 －49 ，正确；B 项，观察 SnS、NiS 的沉淀溶解平衡曲线可以看出，当两条曲线中 c (S2－ )相同时，c (Ni2＋ )> c (Sn 2＋ )，由于 SnS和 NiS 的沉淀类型相同，所以溶解度的大小顺序为 NiS>SnS，正确；C 项，SnS 和 NiS 的饱和溶液中 c2＋c2＋ ＝ KspK sp＝ 10－2510－21 ＝10－4 ，错误；D 项，假设 Ag ＋ 、Ni 2＋ 、Sn 2＋ 均为 0.1mol·L－1 ，分别生成 Ag2 S、NiS、SnS 沉淀时，需要 c (S2－ )分别为 1.6×10 －47 mol·L －1 、10 －20 mol·L －

　1 、10 －24 mol·L －1 ，因此生成沉淀的先后顺序为 Ag2 S、SnS、NiS，正确。] 9．(1)10～12、7～9 (2)2.8～3.4 (3)Al 2 O 3 [或 Al(OH) 3 ] (4)Al、Ni 解析 (1)由 K sp [Mg(OH) 2 ]＝ c (Mg2＋ )· c 2 (OH － )，c (OH－ )＝K sp 2 ]c2＋ ，开始沉淀时 c (OH－ )＝1×10－90.112 mol·L－1 ＝10 －4 mol·L －1 ，c (H＋ )＝ 1×10－141×10－4 mol·L－1 ，pH＝10；完全沉淀时c (OH－ )＝1×10－91×10－512 mol·L－1 ＝10 －2 mol·L －1 ， c (H ＋ )＝ 1×10－141×10－2 mol·L－1 ＝1×10 －12 mol·L －1 ，pH＝12。

　由 K sp [Cu(OH) 2 ]＝ c (Cu2＋ )· c 2 (OH － )，c (OH－ )＝K sp 2 ]c2＋ ，开始沉淀时 c (OH－ )＝10－150.112 mol·L－1 ＝10 －7 mol·L －1 ， c (H ＋ )＝ 10－1410－7 mol·L－1 ＝10 －7 mol·L －1 ，pH＝7 完全沉淀时c (OH－ )＝  10－1510－512 mol·L－1 ＝10 －5 mol·L －1 ， c (H ＋ )＝ 10－1410－5 mol·L－1 ＝10 －9 mol·L －1 ，pH＝9。所以 Mg 2＋ 开始沉淀至完全沉淀时pH范围为10～12，Cu 2＋ 开始沉淀至完全沉淀时pH范围为7～9。(2)Fe 2＋ 已完全转化为 Fe 3＋ ，完全沉淀时 pH＞2.8，而 Al 3＋ 开始沉淀时 pH＝3.4，故 Fe 3＋ 完全沉淀，而 Al3＋ 不沉淀 pH 调控范围为 2.8～3.4。(3)考虑到调节 pH 时不能引入杂质，故选用 Al2 O 3 、Al(OH) 3 最好。(4)能够溶解铜合金的酸应为过量的强氧化性的酸，因此溶解后的混合液中一定不含亚铁离子，根据题图，pH＝3.4 时开始出现沉淀，则原溶液中一定有铝离子，一定不含铁离子，pH＝7.0 时过滤沉淀，此时过滤出来的物质为氢氧化铜和氢氧化铝，pH＝8.0 时再次对溶液进行过滤，说明在此 pH 区间内又有物质沉淀出来，在此区间内沉淀的物质只可能为Ni2＋ 。故该合金中除含铜外，还含 Al、Ni。

　10．(1)①生成白色沉淀 Ca2＋ ＋WO 2－4 ===CaWO 4 ↓ ②100 (2)3.6×102

　解析 (1)①由题图和 Ca(OH) 2 、CaWO 4 的组成可知，曲线Ⅰ、Ⅱ分别为 T

　K 时 Ca(OH) 2 、CaWO 4的沉淀溶解平衡曲线， K sp [Ca(OH) 2 ]＝10－6 ×(10 －1 ) 2 ＝10 －8 ， Ksp (CaWO 4 )＝10－8 ×10 －2 ＝10 －10 。CaWO 4 的溶解性小于 Ca(OH) 2 的溶解性，故向 Na 2 WO 4 溶液加入石灰水，会发生 Ca2＋ ＋WO 2－4===CaWO 4 ↓。②向 Na 2 WO 4 溶液中加入大量石灰乳，产生大量的 CaWO 4 ，发生反应 WO2－4 ＋Ca(OH) 2 ===CaWO 4 ＋2OH－ ，该反应的平衡常数K ＝ c2 －c2－4＝ Ksp 2 ]K sp 4＝10－810－10 ＝100。

　(2)因为 K sp (BaSO 4 )＝1.1×10－10 ＜ Ksp (BaMoO 4 )＝4.0×10－8 ，所以加入 Ba(OH)2 先沉淀的是硫酸钡，则当 BaMoO 4 开始沉淀时，硫酸钡已经沉淀了，所以溶液对于两种沉淀来说都是饱和的，且 c (Ba2 ＋ )相等，则有 c2－4c2－4＝c2－4 c2＋c2－4 c2＋ ＝K sp 4K sp 4＝4.0×10－81.1×10－10

　≈3.6×102 。