高中化學 加練 第十二章　微題型111　沉淀溶解平衡曲線分析

微題型111沉淀溶解平衡曲線分析(1~6題，每小題7分，7題，8分，共50分)1.(2025·廣西柳州模擬)朱砂在中國歷史上常被作為繪畫顏料，其主要成分是HgS。不同溫度下HgS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖。已知HgS溶解過程吸熱，pHg=-lgc(Hg2+)，pS=-lgc(S2-)。下列說法錯誤的是()A.T1>T2B.T2溫度下，增大c(S2-)可使e點遷移到c點C.T1溫度下，g點處有HgS沉淀析出D.T2溫度下，HgS在c(S2-)=0.01mol·L-1的Na2S溶液中，Hg2+的濃度為102b-2mol·L-1答案D解析HgS溶解吸熱，升溫平衡正向移動，Ksp增大，pS=-lgc(S2-)，pHg=-lgc(Hg2+)，則溫度越高，pHg和pS越小，故T1>T2，A正確；T2溫度下，Ksp不變，增大c(S2-)，pS減小，平衡逆向移動使c(Hg2+)減小，pHg增大，可沿T2曲線由e點向左上方遷移到c點，B正確；T1溫度下g點處，離子積Q=c(Hg2+)·c(S2-)>Ksp，處于過飽和狀態，會析出HgS沉淀，C正確；T2溫度下，設曲線pHg+pS=2b(如pS=b時pHg=b)，則Ksp(T2)=10-2b，c(S2-)=0.01mol·L-1時，pS=2，pHg=2b-pS=2b-2，故c(Hg2+)=102-2bmol·L-1，D錯誤。2.(2025·廣西模擬)濕法提銀工藝中，浸出的Ag+需加入Cl-進行沉淀。Ag+與Cl-在水溶液中存在如下平衡：[AgCl4]3-[AgCl3]2-[AgCl2]-AgClAg+。25℃時，平衡體系中含Ag微粒的分布系數δ隨lgc(Cl-)的變化曲線如圖所示。已知：lg[Ksp(AgCl)]=-9.75，下列說法錯誤的是()A.曲線a、b、c、d、e分別表示Ag+、AgCl、[AgCl2]-、[AgCl3]2-、[AgCl4]3-B.隨著c(Cl-)增大，AgCl的溶解度先減小后增大C.沉淀最徹底時，溶液中c(Ag+)=10-9.55mol·L-1D.25℃時，隨著Cl-的不斷加入，溶液中c(答案C解析由反應平衡過程[AgCl4]3-[AgCl3]2-[AgCl2]-AgClAg+可知，隨著Cl-濃度增大，曲線a、b、c、d、e分別表示Ag+、AgCl、[AgCl2]-、[AgCl3]2-、[AgCl4]3-，A正確；由圖可知，隨著c(Cl-)增大，AgCl的分布系數δ先增大后不斷減小，說明AgCl溶解度先減小后增大，B正確；沉淀最徹底時，對應AgCl分布系數最大(即曲線b峰值)，由lg[Ksp(AgCl)]=-9.75得Ksp(AgCl)=10-9.75，此時lgc(Cl-)=-2.54，則c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=10-9.7510-2.54mol·L-1=10-7.21mol·L-1，C錯誤；K=c([AgCl4]3-)c(Ag3.(2025·安徽滁州模擬)常溫下，AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。縱坐標中M代表Ag+或Pb2+，物質的溶解度以物質的量濃度表示。下列說法錯誤的是()A.a點無AgIO3沉淀生成，有Pb(IO3)2沉淀生成B.表示Pb(IO3)2在純水中溶解度的點不在線段bc之間C.當c(IO3-)=0.1mol·L-1時，AgIO3、Pb(IO3)2飽和溶液中cD.向AgIO3懸濁液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2懸濁液中滴加Pb(NO3)2溶液，分別至c點時，AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均為10-5.09mol·L-1答案D解析由Ksp(AgIO3)=c(Ag+)·c(IO3-)和Ksp[Pb(IO3)2]=c(Pb2+)·c2(IO3-)可知，本題圖像斜率絕對值大的為Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲線，線段bc代表的是Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲線，而另外一條線代表的是AgIO3的沉淀溶解平衡曲線，且由c點坐標值可知Ksp(AgIO3)=10-5.09×10-2.21=10-7.30、Ksp[Pb(IO3)2]=10-5.09×10-5.09×10-2.21=10-12.39。結合圖像分析，a點的Q大于Ksp[Pb(IO3)2]，a點是Pb(IO3)2的過飽和溶液，有沉淀析出，a點的Q小于Ksp(AgIO3)，a點是AgIO3的不飽和溶液，沒有沉淀析出，A正確；Pb(IO3)2在純水中溶解度的點為2c(Pb2+)=c(IO3-)，即-lgc(Pb2+)>-lgc(IO3-)，在坐標軸體現應該是第一象限角平分線的左上部，不在線段bc之間，B正確；c(IO3-)=0.1mol·L-1時，AgIO3、Pb(IO3)2飽和溶液中Ksp[Pb(IO3)2]Ksp(AgIO3)=c(Pb2+)·c2(IO3-)c(Ag+)·c(IO3-)=c(Pb2+)4.(2025·遼寧模擬)室溫下，向c(Al3+)、c(Zn2+)均為0.1mol·L-1的混合溶液中持續通入H2S氣體，始終保持H2S飽和(H2S的物質的量濃度為0.1mol·L-1)，通過調節pH使Al3+、Zn2+分別沉淀，溶液中-lgc與pH的關系如圖所示。其中，c表示Al3+、Zn2+、OH-和S2-的物質的量濃度，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17。下列說法錯誤的是()A.②代表-lgc(OH-)與pH的關系曲線B.溶解度：Al(OH)3<Zn(OH)2C.pH逐漸增大時，優先析出的沉淀是ZnSD.ZnS+2H+Zn2++H2S的平衡常數K=100.6答案D解析依據縱坐標-lgc(OH-)即pOH，室溫下pOH+pH=14，根據點(5.8，8.2)可推知②代表-lgc(OH-)與pH的關系，pH越大，S2-濃度越大，所以①代表-lgc(S2-)與pH的關系；從c(Al3+)、c(Zn2+)均為0.1mol·L-1可知③④代表金屬離子；根據②與④的交點坐標(5.8，8.2)可知此時pH=5.8，則c(OH-)=10-8.2mol·L-1，同時根據Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，則④代表-lgc(Al3+)與pH的關系，③代表-lgc(Zn2+)與pH的關系，則Ksp[Al(OH)3]=10-32.8，飽和Al(OH)3溶液中c(Al3+)為4127×10-8.2mol·L-1，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，飽和Zn(OH)2溶液中c(Zn2+)為31.2×10-174mol·L-1=33×10-6mol·L-1，則溶解度：Al(OH)3<Zn(OH)2，B正確；由題圖可知，③代表的Zn2+濃度先減小，即Zn2+先于Al3+沉淀，根據①和③交點(5.6，10.8)可知，Ksp(ZnS)=c(Zn2+)·c(S2-)=10-10.8×10-10.8=10-21.6，飽和ZnS溶液中c(Zn2+)為10-10.8mol·L-1，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，飽和Zn(OH)2溶液中c(Zn2+)為33×10-6mol·L-1，ZnS更容易生成，則隨pH逐漸增大時，溶液中優先析出的沉淀為ZnS，C正確；Ka1·Ka2=c2(H+)·c(S2-)c(H2S)=(10-5.65.(2025·全國模擬)已知：T℃時，Ksp(CaSO4)=4.0×10-6、Ksp(CaCO3)=4.0×10-9、Ksp(PbCO3)=8.4×10-14，三種鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，pM=-lgc(M)(M為SO42-或CO32-)、pN=-lgc(N)(N為Ca2+或Pb2+)A.線Ⅲ是PbCO3沉淀溶解平衡曲線B.T℃時，向CaCO3懸濁液中加入NH4Cl固體，會使b點向c點移動C.T℃時，向10mL水中加入CaCO3和PbCO3至二者均飽和，溶液中c(Ca2+)∶c(Pb2+)約為4.8×104D.T℃時，向0.001molCaCO3沉淀中加入Na2SO4溶液(反應后溶液為1L)，使CaCO3沉淀轉化為CaSO4沉淀，所需Na2SO4的物質的量至少為1.001mol答案B解析由題可知T℃時，Ksp(PbCO3)最小，則當pM相同時，pN最大，因此線Ⅲ是PbCO3沉淀溶解平衡曲線，A正確；T℃時，向CaCO3懸濁液中加入NH4Cl固體，由于NH4+水解使溶液顯酸性，使c(CO32-)減小，則可促使CaCO3的沉淀溶解平衡正移，Ca2+濃度增大，則使b點向a點移動，B錯誤；飽和溶液中c(Ca2+)∶c(Pb2+)的比值為CaCO3和PbCO3的Ksp的比值，即4.0×10-98.4×10-14≈4.8×104，C正確；向0.001molCaCO3沉淀中加入Na2SO4溶液發生反應：CaCO3(s)+SO42-(aq)CaSO4(s)+CO32-(aq)，則需要消耗0.001mol的SO42-同時生成0.001molCO32-，此時溶液中的c(Ca2+)=Ksp(CaCO3)c(CO32-)=4.0×10-6mol·L-16.(2025·哈爾濱模擬)常溫下，往足量亞硫酸鈣固體與水的混合體系中加鹽酸或NaOH溶液調節pH時各種微粒濃度的對數lgc(M)(M代表H2SO3、HSO3-、SO32-、Ca2+)隨pH變化的曲線如圖所示。已知Ka1(H2SO3)=10-1.85，Ka2(H2SO3)=10-7.2，Ksp[Ca(OH)2]=10A.圖中a=1.85，b=7.2B.溶液中c(Ca2+)·c(SO32-C.用硝酸代替鹽酸調pH依舊能得到圖示曲線D.D點有Ca(OH)2沉淀生成答案B解析pH=0時lgc(H+)=0，c(H+)=1mol·L-1，Ka1(H2SO3)=c(HSO3-)·c(H+)c(H2SO3)=10-1.85，c(HSO3-)c(H2SO3)=10-1.85，則曲線②為lgc(H2SO3)隨pH變化的曲線，曲線③為lgc(HSO3-)隨pH變化的曲線，pH增大，c(SO32-)一直增大，則曲線①為lgc(SO32-)隨pH變化的曲線，曲線④為lgc(Ca2+)隨pH變化的曲線。對于H2SO3的電離，Ka1=c(H+)×c(HSO3-)c(H2SO3)，當c(H2SO3)=c(HSO3-)時，c(H+)=Ka1=10-1.85，pH=1.85，即a=1.85；Ka2=c(H+)·c(SO32-)c(HSO3-)，當c(H2SO3)=c(SO32-)時，Ka1·Ka2=c(SO32-)·c2(H+)c(H2SO3)=10-9.05，c(H+)=10-4.525mol·L-1，-lgc(H+)=4.525即b=4.525，A錯誤；CaSO3的沉淀溶解平衡為CaSO3(s)Ca2+(aq)+SO32-(aq)，Ksp=c(Ca7.(2026·安徽模擬)碳酸鈣是常見難溶物。某學習小組向100mL蒸餾水中加入1gCaCO3，當電導率不變時向其中加入10mL蒸餾水，當電導率再次不變時再向其中加入10mL蒸餾水，得到電導率的變化如圖。已知：Ksp(CaCO3)=3.4×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5；H2CO3的電離常數Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。下列說法正確的是()A.a→b段，CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)B.b→c段，當電導率不變時，若向溶液中通CO2氣體，c(Ca2+)減小C.d→e段，當電導率不變時，溶液中c(HCO3-)>c(CD.f→g段，當電導率不變時，通過加Na2SO4固體可實現CaCO3向CaSO4的完全轉化答案C解析a→b段是建立平衡的過程，反應還未達到平衡，沒有發生平衡移動，A錯誤；b→c段，當電導率不變時，向溶液中通CO2氣體，發生反應：CO32-+CO2+H2O=2HCO3-，c(CO32-)減小，CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)平衡正向移動，溶液中c(Ca2+)增大，B錯誤；d→e段，當電導率不變時，由Ksp(CaCO3)=3.4×10-9得c(CO32-)=3.4×10-9mol·L-1≈6.0×10-5mol·L-1，CO32-存在水解平衡：CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-，CO32-的水解平衡常數Kh1=c(HCOCO32-+H2OHCO3起始/(mol·L-1)6.0×