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1、微主题8沉淀溶解平衡纲举目张0Ksp,有沉淀2=sp平衡判断有无沉淀T图像分析卜匚浓度曲线图时数直线图QK呼,无沉淀同类型.KsP比较大小TEP常数B不同类型.计算比较大小比较溶解性大小沉溶平淀解衡fit)-AG一离子浓度比一离子浓度J沉淀平衡常数完全沉淀时的PH计算c(M)10smolL控制溶液的PH范困. 除去杂质金属离子溶解.0Mp转化0104C.过滤后所得清液中一定存在：4Ca2+)=喉督1且c(Ca2+)W黑塞D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式：CaCO3+2H+=Ca2+CO2t+H2O【解析】0.5mol/LNa2CO3溶液中存在质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(HCO
2、2)+2c(H2CO3),A谐伏；该反应的平衡吊我K-C(CO乎)C(Cog)cCCa2+)-(CaCO3)-3W9=IO4,当浓度商Q=：3联4VK时,反应正向进行，B错误；上层清液为碳酸钙的饱和溶液，所以清液中满足c(Ca2+)=K若酷石由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀，所以清液为硫酸钙的不饱和溶液，则Ca2+)W号蜷平，C正确；醋酸为弱酸，离子方程式中不能拆成离子形式，D错误。考向2沉淀溶解平衡图像及计算7. (2023全国乙卷)一定温度下，AgO和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(C)O 123456789 IOll 12-lgc(Cr)(molL) 或lgc(
3、CrO 力/(molL)876543210 Kw-OEkGVP耳A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgQ沉淀B. b点时，C(CI)=C(CrOf),KSP(AgCl)=KSP(Ag2CrO4)C. Ag2CrO4+2CI=2AgCl+CrO孑的平衡常数K=IOD.向Nac1、NazCrCU均为0lmoIL混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生AgzCrOWTt【解析】由坐标为(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积KSP(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(Cr)=(110-5)21IO17=10ll7,由坐标为(4.8,5)可得到AgCI的溶度积KSP(AgCl)=C(Ag
4、+)c(C)=lIO51IO-48=IO98O由图可知，纵坐标从下到上，c(Ag+)浓度不断减小，横坐标从左到右，C(Cr)和C(CrC)浓度也不断减小，则在曲线右上方区域：QCVKSp,即a点条件下，二者不会生成沉淀，A错误：KiiP只与温度有关，与浓度无关，二者的溶度积不相日DaP仁户AA近融老物主、上书C(CrO孑)C(Cr01)U(Ag+)KSP(Ag2CrO4)同，B港伏；该反应的平衡吊数表达式K=c2(q-)=c2(C-).c2(Ag+)=K(AgCl)=X0-，(1X10-9s)2=1X1Q79c正确：向NaC1、Na2CrO4均为0.1mol/L混合溶液中滴加AgNO3,开始沉
5、淀时所需要的c(Ag+汾别为IO型和o-535,说明此时沉淀Cr需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是Agc1,D错误。考向3沉淀溶解平衡的综合应用8. (2023江苏卷)室温下，用含少量Mg2+的MnSo4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知KSP(MgF2)=5.2X10山，Ka(HF)=6.3X10九下列说法正确的是(C)NaF溶液NaHCO3溶液MnSO4溶液T除镁H沉钵-MnCO3A. 0.1molLNaF溶液中：C(F)=c(Na+)+c(H+)B. “除镁”得到的上层清液中：C(Mg2+)=C. 0.1molLNaHCc)3溶液中：C(COM)=cPbO和Pb。还有少量
6、Ba、Fe.AI的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收。Na2CO1HAc、H2O2NaOU灌液滤渣滤液一些难溶电解质的溶度积常数如下表:难溶电解质PbSO4PbCO3Ksp2.5IO87.410-14难溶电解质BaSO4BaCO3KSPl.l1012.6IO9一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的PH如下表:金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀的PH2.36.8完全沉淀的PH3.28.3金属氢氧化物Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的PH3.57.2完全沉淀的PH4.69.1回答下列问题:(1)在“脱硫”中PbSe)4转化反应的离子方程式为PbSO
7、*s)+C(aq)=PbCCh(三)+义琼(a)反应PbSo4(s)+CO(aa)=PbCO3(s)+SC(aq)的平衡常数.，用沉淀溶解平如屿画赧赳也块ZCC6AffflYC(S(Jc(PB2+)YSQLKsKPBSQi)25Xl(g衡原理解释选择Na2CO3frUW：三(cc)二PB2+)dCC)二KSD(PBCCh产7.4X104g34X1O5o5,说明PbSo4可以比较彻底的转化为PbeC。(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是一反应BaSo4。)g(aq)UBaCO3(s)+SL(aq)的平衡常数K=筮爵三累一MV10说明该反应正向进行的程度有限，
8、因此加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO:完全转化(3)“酸浸”后溶液的PH约为4.9,滤渣的主要成分是Fe(OH)八AI(OH)在BaSO4。模考前沿1. (2023合肥二模)制备FeCo3时，若将NH4HCO3jS(NH4)2CO3,还会产生Fe(OH)2，原因可能是：FeCO32OH=Fe(OH)2+CO中,常温下，KFe(OH)2=8.OX10-16,CspFeCO3=3.210-,o计算该反应的平衡常数K=4义1040,物用1、六匕户巫毋当MYC(CO殳)KM)(FeCO3)3.2-10”【解析】该反应平衡吊数)KSpFe(OH)21=8,0X10-,6=4O)K27IO143义3. (
9、2023淮南二模)“除杂”时溶液中除含有Sr2+和。外，还含有少量的Ba?+。为了除去杂质Ba2+,同时提高原料的利用率，溶液中Sr2+的浓度应不高于Oo3或3.0X率2_mol/L(已知：室温条件，BaSo4的KSP为1.1X10/,SrSo4的KSP为3.3X10%残留在溶液中的离子浓度小于LoXlO-5niolL时，离子完全沉淀)。【解析】领离子完全沉淀时，C(So孑)=&)=；-：molL=1.1XlO5molL,则C(Sr2+)=jj:smoIL=3102molL4. (2023茂名二模)电镀废水中含有Cr2O?Ni2Cu?+等离子，工业上利用分级沉淀法处理电镀废水回收利用铜和银金属
10、化合物，其工艺流程如下。回答下列问题:H2C2O4已知：KSP(CUS)=6.3XIO.、KSP(NiS)=3.2Xl0Kal(H2、)=1.3X10，、a2(H2S)=7.010,5o各离子开始沉淀和完全沉淀的PH如下表所示:金属离子Cu2+Ni2+Cr3+开始沉淀的PH6.188.154.73完全沉淀的PH7.139.675.95(1)“还原”后，第一次“调节pH”的范围为5.95WdHFe2O3MgO;25C时，溶度积：KspFe(OHR=4XI。/、cspAl(OH)3=l103KMMg(OH)2=2X10-L溶液中离子浓度105molLW,认为该离子沉淀完全。回答下列问题：“研磨”的
11、目的是增大反应物接触面积，加快反应速率：“焙烧”过程发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是7：4。(2)25C时，若滤液1中金属离子的浓度均为0.2molL,则“调pH”的最小值为L(保留两位有效数字)。(3) “除镁”工序不能在陶瓷容器中进行的原因NHF水解生成HF,HF能够腐蚀陶/O(4) “转化”时加入适量H2SO4的作用是使Cro上充分转化为CnO手(或促进2CrC+2H+=CO华+HO的平衡正向移动，使CrC充分转化为CrO孑)。【解析】(1)“研磨”的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；焙烧”过程中，FeCr2O4中铁元素和络元素被氧气分别氧化为三价铁和六价格，根
12、据得失电子守恒可知，70228e一4FeG24,故发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是7:4。(2)25C时，调节PH将铁、铝转化为沉淀，由KSP可知，铝离子完全沉淀时，铁离子已完全沉淀，则氢氧根离子浓度至少为C(OH-/L=心与/mol/L-10-933molL,POHg9.3,pH=4.7,故“调pH”的最小值为4.7。萩Itl癸砥能力提升能力IKP与沉淀转化的平衡常数K1 .同类型的难溶物，可以直接比较它们KSP的大小，来比较溶解度大小KSP(AgG)Asp(AgBr)KSP(AgD故溶解度：AgClAgBrAgI2 .不同类型的难溶物，溶解度大小需要计算后比较(备注：该
13、溶解度的单位是molL)例如：比较AgCl和Ag2CrO4的溶解度大小已知：25时，KsP(AgCl)=1.56IO-10KSP(Ag2CrO4)=9.OXIO12,需要通过如下计算过程：AgQ(三)=Ag+(aq)+Cl(aq)设c(Ag+)=x,WJKSP(AgCI)=X2即IKSP(AgCI)Ag2Cr4(s)?=2Ag*(aq)+CrJ(aq)设C(CrO孑)=y,则KSP(Ag2Cr4)=4y3即),=寸率CrO4)代入数据可得XVy,故溶解度：AgCKAgCrO43 .根据实验现象判断KP的大小实验注意事项：(1)起始浓度(稀溶液)要相等；(2)沉淀的颜色要不同。例向起始浓度均为0
14、.5mol/L的NaLNaCl混合溶液中滴少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，判断AgkAgCl的KSP大小关系。沉淀的顺序判断，先生成沉淀的KSP较小。Ksp(AgI)VKP(AgC1)。4 .判断沉定转化平衡移动的方向CaSOj+CO：=CaCo3+SO；-C(SOf) c(CO) C(SOl)K衡移衡动平向平移正动不_平衡逆 向移动沉淀之间的转化与KSP大小没有必然联系。A、B沉淀类型相同:若加入稀溶液，发生AB转化，则可推出K(B)Kp（八）如0.1mol/LNa2Cph溶液CCCaSO4CaCO3。若加入饱和溶液或浓溶液，发生AB转化，则无法推出Kp(B)VKp（八）。如BaSC)4
15、饱和NaCOa溶液BaCe)3。能力2有关KSP的计算1 .已知KP和溶液中一种离子的浓度，计算另一种离子的浓度已知：常温下Mg(OH)2的Kp=ISXlO-L若溶液中c(OH)=3.010-6moIL,则Mg(OH)2饱和溶液中的c(Mg2+)三2.0mol/Lo2 .已知两种难溶物(含有共同离子)的Ksp,当共沉淀时，计算离子浓度比(1)已知：KSP(AgBr)=5.4XIO%KSP(AgCI)=2.0X10/。向BaCb溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时，笔4=27X10-3。(2)已知：KSP(CaSo4)=5.0XIO。、sp(CaF2)=5.0W%充分沉淀后测得废水中F
16、的含量为5.0IO-4molL,此时SO?的浓度为2.5义10,moi/Lo3 .沉淀转化平衡常数计算以CaSO4(三)+CO(aq)=CaCO3(三)+SO孑(aq)为例已知：KSP(CaSo4)=5X10汽Csp(CaCO3)=3IO9型窗皿将YC(So孑)C(S0孑)c(Ca2+)KmCaSO4)5义1055、,i4十衡吊致K-C(CO至厂C(COM)Ca2+)-rsp(CaC03)-310-9-3x104 .根据Ksp,计算溶液PH的控制范围向滤液中滴加NaOH溶液，调节PH进行除杂。若溶液中c(Co2+)=0.2moIL,欲使溶液中Fe3+,AP+的浓度均小于110-6moIL,需控
17、制pH的范围为5.0WdHKspFe(OH)3,为了除去FF+和Al3+,应调节PH大于AF+完全沉淀的pH,此时c(OH)=吸供疝=：11vmmolL=1IO9molL,JC(Al)1IOP则pH=5,同时防止Co?+沉淀，c(OH斓molL=1W7molL,则pH=7,所以需控制的PH范围为5.0WPHV7.0。能力3沉淀溶解平衡图像分析1.有关KSP曲线图的分析BaSo4的KSP曲线图点的变化4*IO-X2IOsj”10*c(Ba2*)(molL)卜上a、C处在曲线匕Q=K必饱和溶液-ISVbQK4p.有沉淀生成c：KMBaSo0=KrSXlO$=10於工二d:QVKQ不饱和溶液1110
18、-52IO-54IO,c(SOi)(molL)a-*c曲线上变化,增大C(SO孑),C(Ba2+)变小bc加入NazSCh固体,C(Ba2+)变小，C(So孑)不变(加水不行)d-*c加入少量BaCC固体,(Ba?+)增大，C(SO孑)不变(无沉淀生成，忽略溶液的体积变化)Cfa曲线上变化，增大C(Ba2+)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不同曲线(Ti、7)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解题策略已知：pM = IgC(M)(M ： Mg2Ca2Mn2+),p(CO?* )= -lgc(Cl )先弄清楚横、纵 坐标表示的意思 再弄
19、清楚变化 趋势根据变化趋势 判断线上、线下的 点所表示的意义横坐标数值一越大_,C(Co乎)越小纵坐标数值越大，clL该处理后的溶液是否符合国家排放标准？空(填“是”或“否”)。已知:Ca3(AsO4)2=810,9,国家规定工业废水排放中硅元素含量O.5mg,故不符合国家排放标准。(4)溶度积越小，越易生成沉淀，由表中数据可知最先生成沉淀的是Hg?+。0X028由KSP=C(Pb2+)c(S)可知，为使Pb?+沉淀完全，则应满足溶液中c(S)210-6mol/L=1.010力moi/L。反应CU2+(aq)+FeS(s)=Fe2+(aq)+CuS的平衡常数K=锣黑KSPggi6.3 IO18
20、6.3 IO 36= 1.010,8o类型3沉淀转化选项实验现象推论A向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体测得溶液中c(Fe2+)不变KSP(CUS)VKSP(FeS)B向盛有1mL0.1mol/LMgCL溶液的试管中加入4mL0.1mol/LNaOH溶液，再滴加2滴0.1mol/LFeCI3溶液先有白色沉淀生成，后有红褐色沉淀生成CspFe(OH)3Kp(AgBr)D向浓度均为(Hmol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液出现白色沉淀白色沉淀是BaCO3典例下列实验的现象及推论都正确是(A)解析】向饱和FeSO4溶液中加入CUS固体，测得溶液中c(F+)不变，说明CuS
21、没有向FeS转变，则说明KSP(CUS)VK卬(FeS),A正确；氢氧化钠溶液过量，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液产生红褐色氢氧化铁沉淀，不能说明氢氧化镁和氢氧化铁溶解度的相对大小，且二者是不同类型的沉淀，难以比较KSPFe(OHR和KMg(OH)2的相对大小，B错误；加入的澳离子直接与溶液中的银离子反应生成淡化银沉淀，不能比较KSP(AgQ)与KSP(AgBr)的大小，C错误；碳酸钙、碳酸锁均为白色沉淀，由操作和现象不能判断白色沉淀是BaCO3,D错误。典例类型4金属离子开始沉淀和完全沉淀的PH(2023湖南卷)处理某铜冶金污水(含Cu2+.Fe3+.Zn2+.Ap+)的部分流程如
22、下。石,乳污水一混合槽I PH=4沉淀池I下列说法错误的是(D)物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3开始沉淀PH1.94.26.23.5完全沉淀PH3.26.78.24.6沉渣I已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的PH如下表所示:KSP(CUS)=6.4XIO%,KSP(ZnS)=1.6义10”。A. “沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3B. NazS溶液呈碱性，其主要原因是S+HzOuHS一+OFFC. “沉淀池II”中，当C/+和Z/+完全沉淀时，溶液中跺U=4.0XIO12D. “出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水【解析】由表可
23、知，当PH=L9时氢氧化铁开始沉淀，当pH=3.5时氢氧化铝开始沉淀，则当pH=4时，会生成氢氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确；硫化钠溶液中的硫离子可以水解，产生氢氧根离子，使溶液显碱性，水解以第一步为主，水解方程式为S+H2=HS-+OH,B正确：当铜离子和锌离子完全沉淀时，则4八始*抄公加、+皿7LR砥M显短水(CU2+)C(CU2+)c(S2-)KP(CUS)6.4.10?6硫化铜和硫化锌都达到了U,各解干衡，则C(Zn2+)-C(Zn2+)cS-)一KSP(ZnS)-1.6X10?一4XI。-%c正确：污水经过处理后其中含有较多的钙离子以及没有
24、除净的铝离子，故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理，达到工业冷却循环用水的标准后，才能使用，D错*1大o能力五/1.(2023广州模拟)常温下，向含有CH3COOH、CuSO4FeSO4的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随PH的变化关系如图所示pM表示一Ig端嘿黑或一IgC(CU?+)或一lgc(Fe2+)o已知：a(CH3COOH)=IO-48,rspCu(OH)2=10197o若溶液中离子浓度小于10一5molL,认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是(B)A.曲线表示一Igc(CU2+)与PH的关系B. pH=5时，溶液中C(CH3COOH)c(CH3COO)C. pH=7时，可
25、认为Cr+沉淀完全DpH=9时，10，【解析】当PM=-IgC(CU2+)=0时，C(Cu2+)=ImolZL,因KspCu(OH)2=IO”,则7toC(OHjmolL=10985,pOH=9.85,即pH=4.15,所以曲线代表一IgC(CU2+)与PH的关系，A正确；由于ATa(CH3COOH)徐浓黑),pM=吟*-lgKCCHj,当PH=5时，pM=-lg148=0.20,即Ig祭,。，因而:落黑H，V1,c(CH3COOH)1)0-19.7=-TmoIL=lO-57mol1mol/L【解析】随PH增大，c(OH)增大，则C(M2+)减小，-IgC(M2+)增大，cM(OH)孑增大,-
26、IgcIM(OH)孑减小，故曲线代表一IgC(M2+)与PH的关系，曲线代表一IgcM(OH)s与PH的关系，A正确；加水稀释，C(OH一)肯定减小，B错误：pH=7.0时，一IgC(M2+)=3.0,则M(OH)2的/Csp=C(M2+)-C2(OH)=1XIO17,C正确：根据图中曲线可知，25C,cM(OH)i=0.Imol/L时，-IgCM(OH)孑=1,溶液的pH14,c(OH)1mol/L,D正确。3.(2023全国甲卷)Fe(OH)3、Al(OH)3和CU(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的PM-PH关系如图所示pM=-lgc(M)(molL);C(M)WlO-5nwIL可认为M离
27、子沉淀完全。下列叙述正确的是(C)A.由a点可求得K$pFe(OH)3=1085B.pH=4时AI(OH)3的溶解度为早mol/LC.浓度均为0.01mol/L的AP+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离D.Al3Cu?+混合溶液中C(CU2+)=0.2moIL时二者不会同时沉淀【解析】由点a(2,2.5)可知，此时pH=2,pOH=12,则KspFe(OH)3=c(Fe3+).c3(OH一)=1025lO/2X3=o-38.5,A错误；由坐标点(5,6)可知，此时pH=5,pOH=9,则CspAl(OH)3=c(A13+)c3(OH)=IO-6X10*3=10-33,pH=4时Al(OH)3的溶
28、解度即c(Ap+)=而呼mol/L=IO3mol/L,B错误；由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液PH的方法分步沉淀AP+和Fe3+,C正确：AF+沉淀完全时，c(A13+)IO5mol/L,pM5,此时PH约为4.7,在此PH下C/+刚开始沉淀的浓度为0.1mol/L,而题中c(Cu2+)=0.2molL0.1mol/L,则Ap+、Cu?+会同时沉淀，D错误。4.(2023北京卷)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg?+在不同PH的Na2CO3体系中的可能产物。已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与PH的关系。ii.图2中曲线I的离子
29、浓度关系符合c(Mg2+)c2(OH)=rspMg(OH)2:曲线II的离子浓度关系符合C(Mg2+)c(C()=Ksp(Mg83)注：起始C(Na2CO3)=OJmol/L,不同PH下C(CoM)由图1得到。下列说法不正确的是(C)(rM一121098图1图2A.由图1,PH=IO.25,C(HCo3)=c(CO)B.由图2,初始状态PH=I1、IgC(Mg2+)=-6,无沉淀生成C.由图2,初始状态PH=9、Igc(Mg2+)=-2,平衡后溶液中存在C(H2CO3)+c(HCO3)+c(CO3-)=0.1mol/LD.由图1和图2,初始状态pH=8Igc(Mg2+)=-I,发生反应：Mg2
30、+2HCO3=MgCO3I+CO21+H2O【解析】pH=10.25时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A正确；PH=I1、Ige(Mg2+)=-6时，该点位于曲线I和曲线II的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B正确；PH=9、IgC(Mg2+)=-2时，该点位于曲线II的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据元素质量守恒，溶液中C(H2CO3)+c(HCO3)+c(C5)0.1mol/L,C错误；pH=8时，溶液中主要含碳微粒是HCOl,pH=8,lgc(Mg2+)=-l时，该点位于曲线II的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为Mg2+2HCO；=MgCO3I+H2O+CO2t,D正确。I：EJgiill及时狂习，学清吃透请老师布置同学们及时完成配套热练中的练习C
