2021届高考化学统考版二轮备考小题提升精练16难溶电解质的电离平衡解析

主要考查沉淀溶解平衡的特点和影响因素，溶度积常数及其计算，沉淀的生成、溶解和转化的应用，利用溶度积常数判断难溶电解质的溶解度，离子沉淀时应调节的pH范围等。1.【2020年江苏卷】25℃时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]。下列说法不正确的是（）A．Ksp[Cu(OH)2]的数量级为10−20B．当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1C．除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+，可加入适量CuOD．向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为Y点对应的溶液【答案】C【解析】25℃时，由Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]可知溶液pH相同时，饱和溶液中c(Fe2+)＞c(Cu2+)，则曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系，曲线b表示Fe(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系。A项、由图可知，曲线a中pH=10时，-lgc(M2+)=11.7，则Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH−)=10−11.7×（10−4）2=10−19.7，故A正确；B项、当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(OH−)相同，当pH=10时，溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=10−7.1∶10−11.7=104.6∶1，故B正确；C项、该温度下Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]可知，Cu(OH)2比Fe(OH)2更难溶，加入适量CuO调节溶液pH，先沉淀的是Cu2+，无法达到除去少量Fe2+的目的，故C错误；D项、向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，溶液中c(OH−)增大，温度不变Ksp[Fe(OH)2]，小题必练16：难溶电解质的电离平衡c(Fe2+)减小，可能由Z点转化为Y点，故D正确。【点睛】本题考查难溶物的溶解平衡，注意掌握难溶物的溶解平衡及其影响因素，明确溶度积的概念及计算方法是解答关键。2．【2020南昌市顶级名校阶段考】常温下，将11.65gBaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体（忽视溶液体积的变化）并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是（）A．相同温度时，Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)B．若使0.05molBaSO4全部转化为BaCO3，至少加入1.3molNa2CO3C．BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度大小为：c(CO2−3)＞c(SO2−4)＞c(OH−)＞c(Ba2+)D．BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大【答案】D【解析】A．根据图像，CO2−3浓度为0时，c(Ba2+)、c(SO2−4)都是1×10−5，所以Ksp(BaSO4)=1×10−10，碳酸钡饱和溶液中当c(CO2−3)=5×10−4时，c(Ba2+)=0.5×10−5，Ksp(BaCO3)=2.5×10−9，相同温度时，Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)，A项正确；B．使0.05molBaSO4转化为BaCO3，发生的反应为BaSO4+CO2−3BaCO3+SO2−4，根据图象，Ksp（BaSO4）=1.0×10−10，Ksp（BaCO3）=2.5×10−9，反应的平衡常数K1=244233S=CspspKBaSOcOcOKBaCO（）（）=0.04，若使0.05molBaSO4全部转化为BaCO3，则反应生成0.05molSO2−4，2423SCcOcO（）（）=K=0.04，则平衡时n(CO2−3)=1.25mol，则至少需要Na2CO3的物质的量为1.25mol+0.05mol=1.3mol，B项正确；C．0.05molBaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中存在大量的SO2−4，平衡时CO2−3的浓度大于SO2−4，CO2−3水解促进OH−的形成，因此溶液中浓度最小的是Ba2+，因此离子浓度大小关系为：c(CO2−3)＞c(SO2−4)＞c(OH−)＞c(Ba2+)，C项正确；D．BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2+的存在，使沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，因此在BaCl2溶液中的溶解度变小，Ksp只随温度的改变而改变，无论在水中还是BaCl2溶液中，Ksp值是不变的，D项错误。【点睛】本题考查沉淀溶解平衡知识，同类型物质可直接根据Ksp数值比较溶解性情况，需注意B项是易错点，根据平衡常数计算的是平衡浓度，不是反应的起始浓度，计算初始浓度还需算上转化的浓度。3．【2019年全国卷2】下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是（）A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2O+O2↑D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2【答案】C【解析】A．金属活动性顺序：Zn＞Cu，则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉，会发生置换反应，其反应的方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，使溶液的蓝色消失，A项正确；B．澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生产碳酸钙白色沉淀，其反应的方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，B项正确；C．过氧化钠在空气中放置，会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应，最终生成白色且稳定的碳酸钠，涉及的转化关系有：Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，C项错误；D．向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液，会发生沉淀的转化，化学方程式为：3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2，D项正确；答案选C。【点睛】考查物质的变化及发生的化学反应，熟悉物质的性质是解题的基础。4．【2019年全国卷2】25℃时，用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属阳离子(M2+)，所需S2−最低浓度的对数值lgc(S2−)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法不正确的是（）A．向Cu2+浓度为1×10−5mol·L−1的工业废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出B．25℃时，Ksp(CuS)约为1×10−35C．向100mLZn2+、Cu2+浓度均为1×10−5mol·L−1的混合溶液中逐滴加入1×10−4mol·L−1的Na2S溶液，Cu2+先沉淀D．Na2S溶液中：c(S2−)+c(HS−)+c(H2S)=2c(Na+)【答案】D【解析】A．在25℃时，CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq)+S2−(aq)，Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2−)=10−25×10−10=1×10−35，小于ZnS溶度积，故向Cu2+浓度为1×10−5mol·L−1的工业废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出，A项正确；B．在25℃时，CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq)+S2−(aq)，Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2−)=10−25×10−10=1×10−35，B项正确；C．依据此图可知，CuS的Ksp较小，故CuS最难溶，那么首先出现的沉淀是CuS，即Cu2+先沉淀，C项正确；D．硫化钠溶液中的物料守恒为：2c(S2−)+2c(HS−)+2c(H2S)=c(Na+)，D项错误；答案选D。【点睛】D项是常考点，解答这类复杂守恒关系式的题型时，首先通过分析得出所得溶液溶质，再列出电荷守恒与物料守恒，最后推出质子守恒式，这也是解题的一种方法，可以提高准确率与解题效率。1．每年的3月22日为世界水日，联合国2019世界水资源发展报告显示，预计到2050年，全球将有20亿人口生活在严重缺水的国家或地区。下列说法不正确的是（）A．用含Ag+的纳米材料处理污水，可以杀菌消毒，有效净水B．用明矾处理污水，可以杀菌消毒，有效净水C．用硫化亚铁处理工业废水，可以使其中的Cu2+，Hg2+等重金属阳离子沉淀而除去D．用反渗透膜淡化海水的原理是在高浓度溶液中的溶剂在一定压力下反向通过高分子膜而达到淡化海水的目的。由此可知，该原理也适用于用高浓度酒精制备无水酒精。【答案】B【解析】A．Ag+属于重金属离子，能够使蛋白质变性，且Ag+的纳米材料吸附性很高，因此可以杀菌消毒，有效净水，A项正确；B．明矾处理污水的原理是Al3+水解生成的氢氧化铝胶体能够吸附水中悬浮的固体杂质，达到净水的目的，但不能杀菌消毒，B项错误；C．FeS的溶度积比CuS、HgS的溶度积小得多，因此可以利用沉淀转化，难溶的转化为更难溶的，用FeS除去废水中的Cu2+，Hg2+等重金属离子，C项正确；D．利用反渗透原理使高浓度酒精中的水在一定压力下反向通过高分子膜而达到制备无水酒精的目的，D项正确。【点睛】沉淀转化中，难溶性沉淀转化为更难溶的沉淀更容易实现，但是在一定条件下，溶度积小的沉淀也可以转化为溶度积大的沉淀。2．某温度时，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)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．加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点B．c点对应的K等于a点对应的KC．d点没有AgCl沉淀生成D．加入少量水，平衡右移，Cl−浓度减小【答案】B【解析】A．加入AgNO3固体，溶液中c(Ag+)增大，沉淀溶解平衡逆向移动，达到新平衡时c(Cl−)减小，而c、d两点的氯离子浓度相同，选项A错误；B．温度不变Ksp不变，a、c两点温度相同，所以Ksp也相同，选项B正确；C．d点处c(Ag+)比平衡时的大，此时Qc=c(Ag+)·c(Cl−)Ksp(AgCl)，所以有AgCl沉淀生成，选项C错误；D.溶液中存在着沉淀溶解溶解平衡，加入少量水，促进溶解，但是仍然为饱和溶液，因此溶液中各种离子浓度不变，选项D错误。【点睛】本题考查沉淀溶解平衡，注意理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积Ksp的概念是本题解答的关键。3．已知25℃时，RSO4(s)+CO2−3(aq)RCO3(s)+SO2−4(aq)的平衡常数K=1.75×104，Ksp(RCO3)=2.80×10−9，下列叙述中正确的是（）A．25℃时，RSO4的Ksp约为4.9×10−5B．将浓度均为6×10−5mol/L的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀C．向c(CO2−3)=c(SO2−4)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp【答案】A【解析】25℃时，RSO4(s)+CO2−3(aq)RCO3(s)+SO2−4(aq)的平衡常数K=2-2+2-44sp42-2+2sp333cSOcRcSOKRSO==KRCOcCOcRcCO=1.75×104，Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×104×2.80×10−9=4.9×10−5。A．根据上述计算分析，25℃时，RSO4的Ksp约为4.9×10−5，故A正确；B．将浓度均为6×10−5mol/L的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合，则浓度变为原来的一半，混合后溶液中c(R2+)=3×10−5mol/L，c(CO2−3)=3×10−5mol/L，Qc(RCO3)=c(R2+)∙c(CO2−3)=3×10−5mol/L×3×10−5mol/L=9×10−10Ksp(RCO3)=2.80×10−9，不会产生RCO3沉淀，故B错误；C．RSO4、