6.6.2 淀溶解平衡与四大平衡常数的相关计算（Word教师用书）-【创新方案】2025年高考化学一轮总复习（新教材Ⅱ）

微课时突破2　综合深化解重难(沉淀溶解平衡与四大平衡常数的相关计算) (对应学生用书P237) (一)有关溶度积(Ksp)的计算　 1．已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1。 2．已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L－1。 3．计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS⥫⥬ CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp (MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp (CuS )＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。 (二)沉淀溶解平衡图像　 1．曲线型沉淀溶解平衡图像 以BaSO4(s) ⥫⥬ Ba2＋(aq)＋SO(aq)为例 点的变化 a→c 曲线上变化，增大c(SO) b→c 加入1×10－5 mol·L－1 Na2SO4溶液(加水不可以) 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＋) 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.对数型沉淀溶解平衡图像 (1)图像类型 pH 图像 将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lg c(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小 pOH 图像 将溶液中c(OH－)取负对数，即pOH＝－lg c(OH－)，反映到图像中是c(OH－)越大，则pOH越小 pC 图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A－)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lg c(A－)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小 (2)解题要领 解题时要理解pH、pOH、pC的含义，以及图像横坐标、纵坐标代表的含义，通过曲线的变化趋势，找到图像与已学化学知识间的联系。 [典例]　(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM­pH关系图{pM＝－lg[c(M)/(mol·L－1)]；c(M)≤10－5 mol·L－1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是(　 ) A．由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10－8.5 B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L－1 C．浓度均为0.01 mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通过分步沉淀进行分离 D．Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1时二者不会同时沉淀 [解析]　a点pH＝2、pM＝2.5，则Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－2.5×(10－12)3＝10－38.5，A错误；pH＝4时Al3＋对应的pM＝3，即c(Al3＋)＝10－3 mol·L－1，故Al(OH)3的溶解度为10－3 mol·L－1，B错误；由题图可知，c(Fe3＋)＝10－5 mol·L－1时的pH小于c(Al3＋)＝0.01 mol·L－1时的pH，则浓度均为0.01 mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通过调pH分步沉淀进行分离，C正确；由题图可知，c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1时(此时Cu2＋的pM<1)Al3＋没有沉淀完全，随着Cu2＋的沉淀，Al3＋还会继续沉淀，在c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1时，二者会同时沉淀，D错误。 [答案]　C 　[思维建模] 沉淀溶解平衡图像三步解题方法 第一步：明确图像中纵、横坐标的含义 纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像中，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。 (2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Q＞Ksp，有沉淀析出。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q＜Ksp，沉淀要溶解。 第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断 (1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液。 (2)从图像中找到数据，根据Ksp表达式计算得出Ksp的值。 (3)比较溶液的Q与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 (4)涉及Q的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 (5)要特别注意，Ksp只与温度有关。　 [全训题点考法] 考法(一)　溶度积相关计算 1．已知：298 K时，物质的溶度积如表所示。 化学式 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ag2S Ksp 2.3×10－3 1.56×10－10 1.12×10－12 6.7×10－50 下列说法正确的是(　 ) A．将0.001 mol·L－1AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L－1 KCl和0.001 mol·L－1K2CrO4的混合液中，则先产生Ag2CrO4沉淀 B．向2.0×10－4 mol·L－1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10－4 mol·L－1的AgNO3溶液，则有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化) C．向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸，发生反应的离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－===CH3COOH＋AgCl D．向AgCl悬浊液中加入Ag2S固体，AgCl的溶解度增大 解析：选C　氯化银沉淀所需银离子浓度为c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.56×10－7mol·L－1; Ag2CrO4沉淀所需银离子浓度为c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－5mol·L－1；×10－5 mol·L－1＞1.56×10－7 mol·L－1，氯化银先沉淀，故A错误。Q＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1.0×10－4×(1.0×10－4)2＝1.0×10－12，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Q<Ksp，所以溶液混合不能产生沉淀，故B错误。Ksp(CH3COOAg)>Ksp(AgCl)，所以向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸，发生反应的离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－===CH3COOH＋AgCl，故C正确。根据同离子效应可知，向AgCl悬浊液中加入Ag2S固体，AgCl的溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小，故D错误。 2．从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图。 回答下列问题。 (1)先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是________；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3＋的浓度为____________________________________________。{已知： Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31} (2)用草酸“沉钪”。25 ℃时，pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式：__________________________________ ________________________________________________________________________。 [已知Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×10－5] 解析：(1)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子，洗涤“油相”已除去大量的钛离子，根据已知可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10－5 mol·L－1)的pH，锰离子沉淀完全时pH约为10，钪离子沉淀完全时pH约为5，而铁离子沉淀完全时pH约为3，所以先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是Fe(OH)3；再向滤液加入氨水调节pH＝6，此时溶液中c(OH－)＝10－8mol·L－1，滤液中Sc3＋的浓度为 mol·L－1＝9.0×10－7 mol·L－1。(2)25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝××＝Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)×＝6.4×10－5×5.9×10－2×≈3.8×10－2。“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋。 答案：(1)Fe(OH)3　9.0×10－7 mol·L－1　(2)3.8×10－2　2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋ 考法(二)　有关沉淀溶解平衡的图像问题 3.常温下，ZnS和PbS的沉淀溶解关系如图所示，其中Ksp(ZnS)＝1.6×10－24、Ksp(PbS)＝3.2×10－28，M为Zn或Pb，pM表示－lgc(M2＋)。下列说法正确的是(　 ) A．常温下，B点为PbS的不饱和溶液 B．若x＝1.6×10－10 mol·L－1，则y＝14 C．若对A点浊液加热，A点沿曲线向上移动 D．在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中，＝5×103 解析：选D　Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(PbS)＝3.2×10－28，－lgc(M2＋)越大，对应离子的浓度越小，所以A所在曲线是PbS，下面的曲线是ZnS。常温下，B点时，Pb2＋的浓度大于曲线上表示的浓度，所以为PbS的过饱和溶液，故A错误；若x＝1.6×10－10 mol·L－1，则y＝－lg＝18－lg2，故B错误；若对A点浊液加热，PbS溶解度增大，Pb2＋、S2－浓度增大，pM将会减小，故C错误；在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中，＝＝＝5×103，故D正确。 4．(2024·菏泽模拟)已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下，用HCl调节SrF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中－lg c(X)(X为Sr2＋或F－)与lg的关系如图所示： 下列说法错误的是(　 ) A．L1代表－lg c(F－)与lg的变化曲线 B．Ksp(SrF2)的数量级为10－9 C．a、c两点的溶液中均存在：2c(Sr2＋)＝c(F－)＋c(HF)＋c(Cl－) D．c点的溶液中存在c(Cl－)>c(Sr2＋)＝c(HF)>c(H＋) 解析：选C　L1、L2分别代表－lg c(F－)、－lg c(Sr2＋)与lg的变化曲线，A正确；当lg＝1时，c(Sr2＋)＝10－4mol·L－1，c(F－)＝10－2.2mol·L－1，则Ksp(SrF2)＝c(Sr2＋)·c2(F－)＝10－4×(10－2.2)2＝10－8.4，数量级为10－9，B正确；根据原子守恒，由溶解平衡可知2c(Sr2＋)＝c(F－)，由平衡HF⥫⥬ H＋＋F－可知，溶解得到的c(F－)等于溶液中存在的c(F－)与生成的c(HF)之和，故溶液中均存在2c(Sr2＋)＝c(F－)＋c(HF)，C错误；由题图可知，c点处c(Sr2＋)＝c(F－)，则与H＋结合的F－占了SrF2溶解出来的一半，则加入的HCl多于生成的HF；c点对应lg值大于0，则＞1，即c(HF)＞c(H＋)，故溶液中存在c(Cl－)＞c(Sr2＋)＝c(HF)＞c(H＋)，D正确。 5．(2024·莆田模拟)常温下，几种难溶金属氢氧化物分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．a点代表Fe(OH)3的饱和溶液 B．常温下，Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2] C．在pH ＝7的溶液中，Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋能大量共存 D．向各含0.1 mol·L－1 Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的混合溶液中，逐滴滴加稀NaOH溶液，Mg2＋最先沉淀 解析：选B　本题考查难溶电解质的溶解平衡以及同离子效应对溶解平衡的影响。a点不在曲线上，该点阳离子浓度所对应的pH比生成Fe(OH)3的临界pH小，故a点不是Fe(OH)3的饱和溶液，A错误；当金属阳离子浓度相同时，生成难溶氢氧化物沉淀所需的pH：Cu2＋<Fe2＋<Mg2＋，则常温下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，B正确；由题图可知，当溶液pH＝7时，c(Cu2＋)<10－5 mol·L－1，则Cu2＋沉淀完全，即Cu2＋在pH ＝7的溶液中不能大量存在，C错误；向各含0.1 mol·L－1 Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的混合溶液中，逐滴滴加稀NaOH溶液，由B项分析可知，Cu2＋沉淀所需的c(OH－)最小，则Cu2＋最先沉淀，D错误。 (对应学生用书P240) 1．电解质溶液中四大常数的比较 表达式 影响因素 Kw Kw＝c(OH－)·c(H＋) 只与温度有关，温度升高，Kw增大 Ka或Kb (1)对于一元弱酸HA：HA⥫⥬ H＋＋A－， Ka＝； (2)对于一元弱碱BOH：BOH⥫⥬ B＋＋OH－， Kb＝ 只与温度有关，温度升高，K值增大 Kh 对于一般的可逆反应： A－＋H2O⥫⥬ HA＋OH－，在一定温度下达到平衡时：Kh＝ 只与温度有关，温度升高，Kh增大 Ksp MmAn的饱和溶液： Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－) 只与难溶电解质的性质和温度有关 2.电解质溶液中四大平衡常数的关系 (1)Ka(或Kb)、Kw、Kh的关系式 ①一元弱酸根离子或弱碱阳离子的Kh＝或。 ②二元弱酸根离子的Kh1＝，Kh2＝。 (2)Ka、Kh、Kw、Ksp的关系换算方法 ①Ksp、Kw、Kh的关系 氯化铁溶液中存在：Fe3＋＋3H2O ⥫⥬ Fe(OH)3＋3H＋ Kh＝＝＝，故Ksp＝。 ②M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系 M(OH)n(s) ⥫⥬ Mn＋(aq)＋nOH－(aq) Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝＝n＋1。 ③沉淀转化反应的K与Ksp的关系 AgCl(s)＋I－(aq) ⥫⥬ AgI(s)＋Cl－(aq)　K＝。 3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋⥫⥬ 3Mg2＋＋2Fe(OH)3(s) K＝＝。 [典例]　(2023·辽宁等级考)某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即 c(H2S)＝0.1 mol·L－1，通过调节pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分离，体系中pH与－lg c关系如图所示，c为HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的浓度，单位为mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列说法正确的是(　 ) A．Ksp(CdS)＝10－18.4 B．③为pH与－lg c(HS－)的关系曲线 C．Ka1(H2S)＝10－8.1 D．Ka2(H2S)＝10－14.7 [解析]　H2S是二元弱酸，废水处理过程中，随着pH增大，溶液中c(H2S)减小，c(HS－)、c(S2－)增大，且起始阶段c(HS－)>c(S2－)，即－lgc(HS－)<lgc(S2－)，则④为pH与－lg c(HS－)的关系曲线、③为pH与－lg c(S2－)的关系曲线；随着c(S2－)增大，溶液中c(Ni2＋)、c(Cd2＋)减小，已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，当c(S2－)相同时，c(Ni2＋)>c(Cd2＋)，即－lgc(Ni2＋)<－lgc(Cd2＋)，则②为pH与－lg c(Ni2＋)的关系曲线，①为pH与－lg c(Cd2＋)的关系曲线。由题图可知，pH＝4.9时，c(S2－)＝c(Cd2＋)＝10－13.0mol·L－1，Ksp(CdS)＝c(S2－)·c(Cd2＋)＝10－13.0×10－13.0＝10－26.0，A项错误；由分析可知，③为pH与－lg c(S2－)的关系曲线，B项错误；由(4.2,3.9)知，当pH＝4.2即c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1时，溶液中c(HS－)＝10－3.9mol·L－1，Ka1(H2S)＝≈＝10－7.1，C项错误；Ka2(H2S)＝，则Ka1(H2S)·Ka2(H2S)＝，由(4.9,13.0)知，当pH＝4.9即c(H＋)＝10－4.9mol·L－1时，溶液中c(S2－)＝10－13.0mol·L－1，代入数据得Ka1(H2S)·Ka2(H2S)＝＝10－21.8，则Ka2(H2S)＝10－14.7，D项正确。 [答案]　D [思维建模] 电解质溶液中四大常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 Q与K的关系 平衡移动方向 溶解平衡 Q＞K 逆向 沉淀生成 Q＝K 不移动 饱和溶液 Q＜K 正向 不饱和溶液 (2)判断粒子浓度比值的大小变化 例如，将NH3·H2O溶液加水稀释，c(OH－)减小，由于电离平衡常数Kb＝，Kb不变，故的值增大。 (3)利用Ksp计算沉淀转化时的平衡常数 如：AgCl＋I－⥫⥬ AgI＋Cl－[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10、Ksp(AgI)＝8.5×10－17]的平衡常数K＝＝＝＝≈2.12×106。　　 [全训题点考法] 1．(2023·山东泰安模拟)已知：pNi＝－lgc(Ni2＋)；常温下，Ksp(NiCO3)＝1．4×10－7，H2S的电离平衡常数：Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。常温下，向10 mL 0.1 mol·L－1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol·L－1Na2S溶液，滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．E、F、G三点中，F点对应溶液中水电离程度最小 B．常温下，Ksp(NiS)＝1×10－21 C．在NiS和NiCO3的浊液中＝1.4×1014 D．Na2S溶液中，S2－第一步水解常数Kh1＝ 解析：选D　A项，Ni(NO3)2是强酸弱碱盐，Na2S是强碱弱酸盐，它们都能促进水的电离，F点表示Ni(NO3)2 和Na2S恰好完全反应，溶液中溶质是NaNO3，水的电离程度最小，正确；B项，F点，10 mL 0.1 mol·L－1 Ni(NO3)2溶液和10 mL 0.1 mol·L－1 Na2S溶液恰好完全反应，c(Ni2＋)＝c(S2－)＝10－10.5 mol·L－1，NiS(s) ⥫⥬ Ni2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)＝1×10－21，正确；C项，NiCO3(s)＋S2－(aq)NiS(s)＋CO(aq)，K＝＝＝1.4×1014，正确；D项，S2－＋H2OHS－＋OH－，Kh1＝＝，错误。 2．(2024·桂林模拟)常温下，向10 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液和10 mL 0.1 mol·L－1K2CrO4溶液中分别滴加等物质的量浓度的AgNO3溶液，滴加过程中有关物理量的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．常温下Ksp(AgCl)的数量级为10－9 B．向c(Cl－)＝c(CrO)＝0.01 mol·L－1的溶液中滴加AgNO3溶液，先得到Ag2CrO4沉淀 C．c点所示溶液中c(Ag＋)≈1.3×10－6mol·L－1 D．a、b两点存在沉淀的溶解平衡，而c点不存在此平衡 解析：选C　由题图可知，曲线Ⅰ代表－lg c(Cl－)随V(AgNO3)的变化，曲线Ⅱ代表－lg c(CrO)随V(AgNO3)的变化。根据a点数据，滴加10 mL AgNO3溶液时NaCl恰好反应，溶液中c(Cl－)＝1×10－4.9mol·L－1，常温下，Ksp(AgCl)＝(1×10－4.9)×(1×10－4.9)＝1×10－9.8，数量级为10－10，故A错误。b点时AgNO3和Ag2CrO4恰好反应，c(CrO)＝1×10－4.0mol·L－1，则c(Ag＋)＝2×10－4.0，所以Ksp(Ag2CrO4)＝(1×10－4.0)×(2×10－4.0)2＝4×10－12，向c(Cl－)＝c(CrO)＝0.01 mol·L－1的溶液中滴加AgNO3 溶液，生成AgCl沉淀需要c(Ag＋)＝＝1×10－7.8 mol·L－1；生成Ag2CrO4沉淀需要c(Ag＋)＝＝2×10－5 mol·L－1，生成Ag2CrO4沉淀需要c(Ag＋)大，所以先生成AgCl沉淀，故B错误。c点所示溶液中c(CrO)＝＝0.025 mol·L－1，c(Ag＋)＝≈1.3×10－6mo1·L－1，故C正确。a、b、c三点都有沉淀生成，所以a、b、c三点都存在沉淀的溶解平衡，故D错误。 3．下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数。 化学式 CH3COOH HClO Ka 1.8×10－5 3.0×10－8 化学式 H2CO3 H2C2O4 Ka Ka1＝4.1×10－7 Ka2＝5.6×10－11 Ka1＝5.9×10－2 Ka2＝6.4×10－5 (1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________________________________________________________。 (2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是：CH3COOK________NaClO，两溶液中：[c(Na＋)－c(ClO－)]________[c(K＋)－c(CH3COO－)]。(填“＞”“＜”或“＝”) (3)向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝5∶9，此时溶液pH＝____________。 (4)碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 解析：(1)H2C2O4＋KOH===KHC2O4＋H2O，所得溶液呈酸性，说明HC2O以电离为主，水解为次，故c(K＋)＞c(HC2O)＞c(H＋)＞c(C2O)＞c(OH－)。(2)CH3COOH的电离常数大于HClO，故NaClO和CH3COOK溶液浓度相同时NaClO溶液的碱性较强，pH较大，则pH相同时，NaClO溶液的浓度较小。根据电荷守恒可知，NaClO溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(ClO－)，即c(Na＋)－c(ClO－)＝c(OH－)－c(H＋)，同理CH3COOK溶液中c(K＋)－c(CH3COO－)＝c(OH－)－c(H＋)，因为两溶液的pH相同，所以两溶液中c(OH－)－c(H＋)相等，即c(Na＋)－c(ClO－)＝c(K＋)－c(CH3COO－)。(3)CH3COOH ⥫⥬ CH3COO－＋H＋，K＝＝＝1.8×10－5，故c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝5。(4)加入少量氯水时，发生反应的离子方程式为2CO＋Cl2＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HCO。 答案：(1)c(K＋)＞c(HC2O)＞c(H＋)＞c(C2O)＞c(OH－)　(2)＞　＝　(3)5　(4)2CO＋Cl2＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HCO [课时跟踪检测] (对应配套卷P446) 1．已知：25 ℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－18，Ka(HCOOH)＝1.0×10－4。该温度下，下列说法错误的是(　 ) A．HCOO－的水解常数为1.0×10－10 B．Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中，c(Zn2＋)＞1.0×10－6 mol·L－1 C．向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，溶液中c(Zn2＋)增大 D．Zn(OH)2(s)＋2HCOOH(aq) ⥫⥬ Zn2＋(aq)＋2HCOO－(aq)＋2H2O(l)的平衡常数K＝100 解析：选B　HCOO－存在水解平衡：HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－，则水解常数Kh＝＝＝＝1.0×10－10，A正确；Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中，Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝4c3(Zn2＋)＝1.0×10－18，则有c(Zn2＋)<1.0×10－6 mol·L－1，B错误；向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，发生中和反应消耗OH－，Zn(OH)2溶解平衡正向移动，溶液中c(Zn2＋)增大，C正确；该反应的平衡常数为K＝＝＝＝100，D正确。 2．(2024·珠海模拟)在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，t ℃时AgCl的Ksp＝4.9×10－10，下列说法不正确的是(　 ) A．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 B．在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13 C．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点 D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq) ⥫⥬ AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K＝1 000 解析：选C　题图中a点位于AgBr的沉淀溶解平衡曲线下方，对应的是AgBr的不饱和溶液，A正确；题图中c点位于AgBr的沉淀溶解平衡曲线上，c(Ag＋)＝c(Br－)＝7×10－7 mol·L－1，则t ℃ 时，Ksp(AgBr)＝c(Ag＋)·c(Br－)＝7×10－7×7×10－7＝4.9×10－13，B正确；AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，c(Br－)增大，沉淀溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，不能使溶液由c点变到b点，C错误；t ℃时，AgCl(s)＋Br－ (aq) ⥫⥬ AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K＝＝＝＝1 000，D正确。 3．室温时，用0.100 mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3) 的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是(　 ) A．a点：有白色沉淀生成 B．原溶液中I－的浓度为0.100 mol·L－1 C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀 D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋) 解析：选C　由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI) 可知，向浓度相等的Cl－、Br－、I－混合溶液中滴入AgNO3溶液时，I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；当滴入4.50 mL AgNO3 溶液时，3种离子均转化为沉淀，则当滴入4.50 mL÷3＝1.50 mL AgNO3溶液时，I－几乎完全转化为AgI沉淀，则有1.50×10－3 L×0.100 mol·L－1＝15×10－3L×c(I－)，I－的浓度为＝0.010 0 mol·L－1，故B错误；当Br－沉淀完全时(Br－浓度为1.0×10－5mol·L－1)，溶液中的c(Ag＋)＝＝＝5.4×10－8mol·L－1，若Cl－已经开始沉淀，则此时溶液中的c(Cl－)＝＝＝3.3×10－3mol·L－1，原溶液中的c(Cl－)＝c(I－)＝0.010 0 mol·L－1，则已经有部分Cl－沉淀，故C正确；b点加入了过量的硝酸银溶液，溶液中的I－、Br－、Cl－全部转化为沉淀，则Ag＋浓度最大，根据溶度积可知，b点各离子浓度为c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。 4.(2024·佛山模拟)向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。一定温度下，H2S的Ka1＝1.3×10－7 mol·L－1，Ka2＝7.1×10－15 mol·L－1，溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图，下列说法错误的是(　 ) A．Ksp(CuS)的数量级为10－37 B．a点对应的CuS溶液为不饱和溶液 C．向p点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由p向q方向移动 D．H2S＋Zn2＋⥫⥬ ZnS＋2H＋平衡常数很大，反应趋于完全 解析：选D　Ksp(CuS)＝c平(Cu2＋)·c平(S2－)，从图像上取一点－lg c平(Cu2＋)≈18.3时，－lg c平(S2－)≈18.3，则c平(Cu2＋)＝c平(S2－)≈10－18.3mol·L－1，Ksp(CuS)＝c平(Cu2＋)·c平(S2－)＝10－36.6，数量级为10－37，故A正确；a点在溶解平衡曲线的右上方，横纵坐标数值大，则c平(Cu2＋)和c平(S2－)较小，即未达到饱和，为不饱和溶液，故B正确；p点的溶液存在溶解平衡：ZnS(s) ⥫⥬ Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，加入少量Na2S固体，Na2S固体溶于水电离出S2－，S2－浓度增大，溶解平衡逆向移动，Zn2＋的浓度减小，则－lg c平(Zn2＋)增大，－lg c平(S2－)减小，由p向q方向移动，故C正确；该反应的平衡常数K＝＝×＝≈＝9.23×100.3<105(趋向完全时K>105)，故D错误。 5．(2023·四川宜宾期中)某研究性学习小组通过传感器测量一定温度下溶液的电导率(电导率越大，说明溶液的导电能力越强)，各物质的电导率数据如下： 序号 物质 电导率 ① CaCO3(固体) 0 ② H2O 7 ③ CaCO3饱和溶液 37 ④ CaSO4饱和溶液 389 ⑤ NaCl 0.001 mol·L－1 1 989 ⑥ AgNO30.001 mol·L－1 1 138 ⑦ AgCl饱和溶液 13 下列分析不正确的是(　 ) A．依据数据，CaCO3固体中不存在自由移动的离子 B．与②对比，说明⑦中存在：AgCl(s) ⥫⥬ Ag＋(aq)＋Cl－(aq) C．将Na2CO3固体加入④中，可以生成CaSO4沉淀 D．⑤⑥等体积混合后过滤，推测滤液的电导率大于13 解析：选C　电导率可反映自由移动离子的浓度大小。碳酸钙为离子化合物，由离子构成，离子间形成离子键，离子不能自由移动，故A正确；与②对比，⑦AgCl饱和溶液的电导率为13，说明⑦氯化银饱和溶液中存在自由移动的离子，AgCl(s) ⥫⥬ Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故B正确；CaCO3饱和溶液的电导率比CaSO4的小，说明CaCO3的溶解度比CaSO4小得多，应生成CaCO3沉淀，故C错误；⑤⑥等体积、等浓度混合，混合后过滤得到硝酸钠、硝酸银的饱和溶液，电导率一定大于13，故D正确。 6．(2024·濮阳模拟)常温下，将0.025 mol BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L悬浊液，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)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，下列说法正确的是(　 ) A．曲线MP表示c(Ba2＋)的变化 B．BaSO4在BaCl2溶液中的Ksp随着BaCl2溶液浓度增大而减小 C．若要使反应BaSO4＋CO⥫⥬ BaCO3＋SO正向进行，需满足<4×10－2 D．BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(Ba2＋)>c(OH－) 解析：选C　悬浊液中加入碳酸钠溶液，硫酸钡转化为碳酸钡，钡离子浓度逐渐减小，故曲线MN表示钡离子浓度变化，A错误；硫酸钡的溶度积常数只与温度有关，B错误；从题图A点分析，硫酸钡的溶度积为10－10，M点分析，碳酸钡的溶度积为2.5×10－4×10－5＝2.5×10－9，若要使反应BaSO4＋CO⥫⥬ BaCO3＋SO正向进行，需满足<＝4×10－2，C正确；BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，硫酸根离子浓度最大，溶液中离子浓度大小关系为c(SO)>c(CO)>c(Ba2＋)>c(OH－)，D错误。 7．[双选]常温下，用0.100 mol·L－1 NH4SCN溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L－1 AgNO3溶液，NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂，测得溶液中pSCN[pSCN＝－lg c(SCN－)]、pAg[pAg＝－lg c(Ag＋)]随加入NH4SCN溶液体积的变化关系如图所示。已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓；常温下，Fe3＋在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3；Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10－5。下列说法错误的是(　 ) A．滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色 B．该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)＝10－14 C．为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9 D．当加入17.00 mL NH4SCN溶液时溶液中c(SO)＝0.14 mol·L－1 解析：选BD　Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色，因此滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色，A项正确；根据题图知，当加入NH4SCN溶液的体积为25.00 mL时，pAg＝pSCN＝6，则Ksp(AgSCN)＝c(Ag＋)·c(SCN－)＝10－6×10－6＝10－12，B项错误；由“常温下，Fe3＋在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3”可知，为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9，C项正确；当加入17.00 mL 0.100 mol·L－1 NH4SCN溶液时，溶液中Ag＋过量，且其浓度为 mol·L－1≈0.019 mol·L－1，此时c(SO)＝＝ mol·L－1≈0.039 mol·L－1，D项错误。 8．(2023·河北等级考)某温度下，两种难溶盐AgxX、AgyY的饱和溶液中，－lg c(Xx－)或－lg c(Yy－)与－lg c(Ag＋)的关系如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．x∶y＝3∶1 B．若混合溶液中各离子浓度如J点所示，加入AgNO3(s)，则平衡时变小 C．向AgxX固体中加入NayY溶液，可发生AgxX→AgyY的转化 D．若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示，待平衡时c(Xx－)＋c(Yy－)<2c(Ag＋) 解析：选D　对于沉淀AgxX，存在沉淀溶解平衡AgxX⥫⥬ xAg＋＋Xx－，Ksp(AgxX)＝cx(Ag＋)·c(Xx－)，在图像上任找两点(0,16)、(3,7)，转化成相应的离子浓度代入，由于温度不变，所以计算出的Ksp(AgxX)不变，可求得x＝3，Ksp(Ag3X)＝1×10－16，对于沉淀AgyY，存在沉淀溶解平衡AgyY⥫⥬ yAg＋＋Yy－，Ksp(AgyY)＝cy(Ag＋)×c(Yy－)，在图像上任找两点(0,10)、(3,7)，可求得y＝1，Ksp(AgY)＝1×10－10，x∶y＝3∶1，A项正确；由图像可知，若混合溶液中各离子浓度如J点所示，此时＝1，加入AgNO3(s)，c(Ag＋)增大，－lg c(Ag＋)减小，则－lg c(Xx－)＞－lg c(Yy－)，c(Xx－)＜c(Yy－)，变小，B项正确；向AgxX固体中加入NayY溶液，当达到AgyY的溶度积常数，可发生AgxX→AgyY的转化，C项正确；若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示，由于沉淀AgxX达到沉淀溶解平衡，所以c(Xx－)不发生变化，而AgyY要发生沉淀，Yy－和Ag＋的物质的量按1∶1减少，所以达到平衡时c(Xx－)＋c(Yy－)＞2c(Ag＋)，D项错误。 9．(2023·襄阳模拟)已知K、Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数、水的离子积常数、盐的水解常数、难溶电解质的溶度积常数。 (1)下列有关上述常数的说法正确的是________。 a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 b．它们的大小都随温度的升高而增大 c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka d．一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh (2)高炉炼铁中发生的反应如下： FeO(s)＋CO(g) ⥫⥬ Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＜0 该反应的平衡常数表达式K＝________； 已知1 100 ℃时，K＝0.25，则平衡时CO的转化率为________； 在该温度下，若测得高炉中c(CO2)＝0.020 mol·L－1，c(CO)＝0.1 mol·L－1，则此时反应速率是v正______v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。 (3)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1 mol·L－1 的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液pH的范围是________。(已知lg 2＝0.3，离子浓度低于10－5mol·L－1时认为沉淀完全) 解析：(1)对于正反应为放热反应的化学平衡，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，b选项错误；温度不变，CH3COOH的电离常数不变，c选项错误。(2)根据方程式可得K＝；设开始时c(CO)＝a mol·L－1，平衡时c(CO2)＝b mol·L－1，则＝0.25，得a＝5b，则平衡时CO的转化率为＝×100%＝20%；Q＝＝0.20＜0.25，故v正＞v逆。(3)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Fe3＋完全沉淀时c3(OH－)＝，得c(OH－)＝2×10－11 mol·L－1，pH＝3.3，Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH－)＝＝1.0×10－10，得c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝9，调节pH范围为3.3～9。 答案：(1)ad　(2)　20%　＞　(3)3.3～9 10．(1)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(NH)________(填“>”“<”或“＝”)c(HCO)；反应NH＋HCO＋H2O===NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝__________。(已知常温下NH3·H2O的电离常数Kb＝2×10－5，H2CO3的电离常数K1＝4×10－7，K2＝4×10－11) (2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝2×10－11，在某MgSO4溶液里c(Mg2＋)＝0.002 mol·L－1，如果生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于________；在0.20 L的0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L－1的氨水溶液，电离常数Kb(NH3·H2O)＝2×10－5，试计算：________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。 解析：(1)由于NH3·H2O的电离常数大于H2CO3的一级电离常数，再根据盐类水解规律可得HCO的水解程度更大，因此c(NH)>c(HCO)；反应NH＋HCO＋H2O===NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝＝＝＝1.25×10－3。 (2)MgSO4溶液中c(Mg2＋)＝0.002 mol·L－1，沉淀平衡时c(OH－)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1，则c(H＋)＝10－10 mol·L－1，因此生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH使之大于10；在0.20 L的0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L－1的氨水溶液，镁离子浓度变为0.001 mol·L－1；c(OH－)＝ mol·L－1＝0.001 mol·L－1，c(Mg2＋)·c2(OH－)＝10－9>Ksp＝2×10－11，有沉淀产生。 答案：(1)>　1.25×10－3　(2)10　有 学科网（北京）股份有限公司 $$