第15讲 沉淀溶解平衡-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版（2019）预学教程

第15讲 沉淀溶解平衡 学习任务 预学1：难溶电解质的沉淀溶解平衡 预学2：溶度积常数 预学3：沉淀溶解平衡的应用 ◆预学1 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．难溶、可溶、易溶界定： 25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 >_________g 1～10 g 0.01～1 g < _________g 2．难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的建立 (2)沉淀溶解平衡方程式 以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 (3)沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 (3)实例分析 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 加少量水 正向移动 _________ _________ 升温 正向移动 _________ _________ 加MgCl2(s) 逆向移动 _________ _________ 加盐酸 正向移动 _________ _________ 加NaOH(s) 逆向移动 _________ _________ 【疑难点拨】 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别 区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡 物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质 变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态 表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s) Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－ 【典例1】在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是( ) A．加MgSO4固体 B．加HCl溶液 C．加NaOH固体 D．加少量水 【对点练】把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列叙述正确的是( ) A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 外界条件改变对溶解平衡的影响 (1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。 (3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。 ◆预学2 溶度积常数 1．概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称_________，符号为_________，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的_________能力。 2．表达式 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝________________。 如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝________________。 3．影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和_________有关。 4．应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 (1)Q>Ksp，溶液过饱和，有_________析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q<Ksp，溶液未饱和，无_________析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【名师点拨】 (1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。 (2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。 (3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。 (4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 (5)相同类型的难溶电解质的Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。 (6)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。 (7)溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。 (8)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。 【典例2】已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 ，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( ) A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl> Ag2CrO4>AgI C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl 【对点练】已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表： 难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4 Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12 下列叙述不正确的是( ) A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小 B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度 C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀 D．向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成 (1)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 (2)对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。 ◆预学3 沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即离子积Q＞Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解 (3)沉淀溶解常用的方法 ①酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 ②盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。 ③生成配合物法：如AgCl可溶于氨水。 ④氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中。 3．沉淀的转化 (1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方程式 NaCl＋AgNO3=== AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KI=== AgI＋KCl 2AgI＋Na2S=== Ag2S＋2NaI 实验结论：AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S<AgI<AgCl。 理论分析： AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　Ksp＝1.8×10－10 AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)　Ksp＝8.5×10－17 由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。 当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，Q(AgI)＞Ksp(AgI)导致AgCl溶解，AgI生成，离子方程式可表示为：I－(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－(aq)，≈2.1×106＞1×105。反应向正方向进行完全，即AgCl可转化为AgI沉淀。 (2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2 实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2。 (3)沉淀转化的实质与条件 ①实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。 ②条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。 (4)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq)，反应为CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 ②自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)，反应为CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 ③工业废水处理 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)HgS(s)＋Fe2＋(aq)。 【疑难点拨】 (1)AgCl===Ag＋＋Cl－表示的是AgCl的电离方程式，而AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡表达式。 (2)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程，属于物理变化，但遵循勒夏特列原理。 (3)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 (4)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。 (5)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。 (6)AgCl的澄清饱和溶液，加水稀释沉淀溶解平衡正移，但离子浓度减小，而AgCl悬浊液，加水稀释，平衡正移，但c(Ag＋)和c(Cl－)不变。 (7)沉淀溶解的其他方法 ①生成配合物法：如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag＋与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag(NH3)2]＋，则AgCl沉淀溶解平衡体系中c(Ag＋)减小，沉淀溶解平衡向右移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 ②氧化还原法：有些金属硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，则可通过减小c(S2－)来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O。 【典例3】化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是( ) A．相同条件下，MnS的Ksp比CuS的Ksp大 B．该反应的平衡常数K＝ C．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋) D．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 【对点练】往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋SO(aq) (1)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 (2)沉淀的转化也可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)由于BaSO4难溶，所以将BaSO4加入水中，溶液中无Ba2＋和SO。( ) (2)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，即溶解和沉淀仍然同时进行着，只是v(溶解)＝v(沉淀)。( ) (3)含等物质的量的AgNO3与NaCl的溶液混合后，恰好完全生成AgCl沉淀，溶液中不存在Ag＋和Cl－。( ) (4)当溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全。( ) (5)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积。( ) (6)Ksp小的溶解度一定小于Ksp大的。( ) (7)改变外界条件使溶解平衡正向移动，Ksp一定增大。( ) (8)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成。( ) (9)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl。( ) (10)可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。( ) 【基础训练】 1．下列对“难溶”的理解正确的是( ) A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的 B．难溶就是绝对不溶 C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质 D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全 2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是( ) A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－ C．升高温度，AgCl的溶解度不变 D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 3．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( ) ①NH4Cl溶液 ②AlCl3溶液 ③NaOH溶液 ④CaCl2溶液 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 4．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时( ) A．c(Ca2＋)=c(CO32-) B．c(Ca2＋)=c(CO32-)= C．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3) D．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)≠Ksp(CaCO3) 5．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中，逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，下列判断正确的是( ) A．Mg2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀 C．同时沉淀 D．Mg2+和Cu2+均不可能沉淀 6．在1L0.01mol·L-1MgCl2溶液中，加入1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6mol2·L-2) ( ) A．有MgCO3沉淀析出 B．无MgCO3沉淀析出 C．无法确定 D．有沉淀但不是MgCO3 7．一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是( ) A．BaSO4晶体质量会增加 B．BaSO4晶体质量会减小 C．溶液中c(Ba2+)增大 D．溶液中c(Ba2+)保持不变 8．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时( ) A．c(Ca2＋)=c(CO32-) B．c(Ca2＋)=c(CO32-)= C．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3) D．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)≠Ksp(CaCO3) 9．某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠和氟化钠等。已知：牙釉质中含有羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，是牙齿的保护层。在牙齿表面存在平衡：Ca5(PO4)3OH (s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)；。下列说法不正确的是( ) A．若使牙膏呈弱酸性，更有利于保护牙釉质 B．丙三醇的俗称是甘油 C．SiO2是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢 D．NaF能将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，减少龋齿的发生 10．在下列溶液中，AgCl的溶解度最小的是( ) A．0.5mol/L AgNO3溶液 B．0.5mol/LKClO3溶液 C．0.1mol/LNaCl溶液 D．0.3mol/L AlCl3溶液 11．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡： Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)， 当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是( ) A．n(Ca2＋)增大 B．c(Ca2＋)不变 C．n(OH－)增大 D．(OH－)增大 12．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag+ + 2NH3· H2OAg(NH3)2+ + 2H2O。下列分析不正确的是( ) A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl (s)Ag+(aq)＋Cl－(aq) B．实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl－强 C．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管 D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl 13．在25 ℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(AgI)=1.5X10－16。下列叙述正确的是( ) A．饱和AgCl、AgI溶液中所含Ag＋的浓度相同 B．向饱和AgCl溶液中加入盐酸，Ksp大 C．向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀转化为黄色 D．向含相同物质的量浓度的Cl－和I－的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，Cl－先沉淀 14．下列说法中正确的是( ) A．钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃，随即导泻使Ba2＋转化为BaCO3而排出 B．工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2＋、Cu2＋等，但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂 C．水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3，故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3 D．珊瑚虫从周围海水中获取Ca2＋和HCO，经反应形成石灰石(CaCO3)外壳，从而逐渐形成珊瑚 15．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－ 16．已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( ) A．反应达平衡后，继续加入MnS，废水中Cu2＋的去除率增加 B．该反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全 C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝2.0×1023 17．向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是( ) A．白色沉淀为ZnS，而黑色沉淀为CuS B．上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp C．利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 D．该过程破坏了ZnS的溶解平衡 18．已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×10-10，AgBr的Ksp=4.9×10-13。 (1)现向AgCl的悬浊液中： ①加入AgNO3固体，则c(Cl-)_______(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； ②若改加更多的AgCl固体，则c(Ag+)_______； ③若改加更多的KBr固体，则c(Ag+)_______； (2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中错误的是_______； A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp一定增大 B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小 C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关 D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变 19．已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。 (1)25℃时，氯化银的饱和溶液中，c(Cl－)＝__________，向其中加入NaCl固体，沉淀溶解平衡________(填“左移”“右移”或“不移动”)，溶度积常数________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)25 ℃时，若向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag＋)＝________，pH＝________。 (3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为___________，由此可得出________更难溶。 (4)将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合________(填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。 【能力提升】 20．不法分子曾用含有可溶性钡盐的工业废盐腌制咸鸭蛋而引发了钡盐中毒事件。根据资料得知，当胃液中Ba2+浓度小于10-4mol·Lˉ1时，可以达到解毒目的。已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。下列有关说法错误的是( ) A．可溶性钡盐使人体蛋白质变性引起中毒 B．误食碳酸钡不会引起中毒 C．医学上用0.38mol·Lˉ1的硫酸钠溶液给患者洗胃，可以达到有效解毒效果 D．BaSO4在一定条件下也可以转化为BaCO3 21．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) 22．溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础，以探讨离子反应原理的基础性理论。常温下，下列有关说法错误的是( ) A．10mL pH=3的醋酸溶液稀释至100 mL，稀释后溶液的pH＜4。 B．HF溶液中滴加少量稀NaOH溶液，的值不变 C．Na2C2O4溶液中存在的离子浓度关系c(OH -)=c( HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(H+) D．反应3Mg(OH)2(s)+ 2Fe3+=2Fe(OH)3 (s)+ 3Mg2+的平衡常数K= 23．FeAsO4在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法不正确的是( ) A．温度为T2时，Ksp(FeAsO4)=10-2a B．c(FeAsO4)：Z>W=X C．FeAsO4的溶解过程吸收能量 D．将Z溶液升温一定可以得到Y溶液 24．某化工厂废水(pH=2.0，ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol•L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表： 难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28 (1)你认为往废水中投入_________(填序号)，Ag+、Pb2+沉淀效果最好。 A．KI B．NaOH C．Na2S (2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的pH=9.0，处理后的废水中c(Pb2+)=___。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水(ρ≈1g•mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%．若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol•L-2，问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________，是否符合排放标准_________(填“是”或“否”)。 25．沉淀溶解平衡在生活、生产和化学学习中有着重要应用。请回答下列问题： (1)工业上湿法炼锌过程中，以ZnSO4为主要成分的浸出液中，含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须提早除去.现有下列试剂可供选择：酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、ZnO、H2O2溶液、Fe、AgNO3溶液、Ag2SO4。 ①为了除去Fe2+，应加入合适的氧化剂，将其氧化为Fe3+，则应选择的氧化剂是___；利用沉淀转化原理，可加入___，除去Cl-。 ②为使某些金属离子转化为沉淀而除去，需加入适当的物质调节溶液的pH。则加入的物质是___。 (2)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)，该反应达到平衡时，c(Mn2+)___(填“＞”“＜”或“=”)c(Cu2+) (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。25℃时，当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol•L-1)时，溶液中c(Ag+)为___mol•L-1，此时溶液中c(CrO42-)等于___mol•L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 13 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第15讲 沉淀溶解平衡 学习任务 预学1：难溶电解质的沉淀溶解平衡 预学2：溶度积常数 预学3：沉淀溶解平衡的应用 ◆预学1 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．难溶、可溶、易溶界定： 25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 > 10 g 1～10 g 0.01～1 g < 0.01 g 2．难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的建立 (2)沉淀溶解平衡方程式 以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 (3)沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 (3)实例分析 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 加少量水 正向移动 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 【疑难点拨】 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别 区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡 物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质 变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态 表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s) Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－ 【典例1】在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是( ) A．加MgSO4固体 B．加HCl溶液 C．加NaOH固体 D．加少量水 【答案】D 【解析】Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小；加少量水，使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，因为加水后仍是饱和溶液，所以c(Mg2＋)不变。 【对点练】把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列叙述正确的是( ) A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 【答案】D 【解析】A项，加热时Ca(OH)2的溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH-)减小，pH减小；B项，CaO+H2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH-)不变，因此pH不变；C项，CO32-+Ca2+=CaCO3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体，c(OH-)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。 外界条件改变对溶解平衡的影响 (1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。 (3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。 ◆预学2 溶度积常数 1．概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称 溶度积 ，符号为 Ksp ，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的 溶解 能力。 2．表达式 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝ cm(An＋)·cn(Bm－) 。 如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝ c(Fe3＋)·c3(OH－) 。 3．影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和 温度 有关。 4．应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 (1)Q>Ksp，溶液过饱和，有 沉淀 析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q<Ksp，溶液未饱和，无 沉淀 析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【名师点拨】 (1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。 (2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。 (3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。 (4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 (5)相同类型的难溶电解质的Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。 (6)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。 (7)溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。 (8)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。 【典例2】已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 ，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( ) A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl> Ag2CrO4>AgI C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl 【答案】C 【解析】AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgI饱和溶液中的c(Ag＋)；AgCl饱和溶液中的c2(Ag＋)＝Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝c3(Ag＋)＝2.0×10－12，可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)。 【对点练】已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表： 难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4 Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12 下列叙述不正确的是( ) A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小 B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度 C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀 D．向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成 【答案】D 【解析】D项，混合溶液中c(Ag＋)＝0.1 mol·L－1×≈0.001 mol·L－1，c2(Ag＋)·c(SO)＝0.0012×0.1＝1×10－7<1.2×10－5，故不会产生沉淀。 (1)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 (2)对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。 ◆预学3 沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即离子积Q＞Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解 (3)沉淀溶解常用的方法 ①酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 ②盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。 ③生成配合物法：如AgCl可溶于氨水。 ④氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中。 3．沉淀的转化 (1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方程式 NaCl＋AgNO3=== AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KI=== AgI＋KCl 2AgI＋Na2S=== Ag2S＋2NaI 实验结论：AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S<AgI<AgCl。 理论分析： AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　Ksp＝1.8×10－10 AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)　Ksp＝8.5×10－17 由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。 当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，Q(AgI)＞Ksp(AgI)导致AgCl溶解，AgI生成，离子方程式可表示为：I－(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－(aq)，≈2.1×106＞1×105。反应向正方向进行完全，即AgCl可转化为AgI沉淀。 (2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2 实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2。 (3)沉淀转化的实质与条件 ①实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。 ②条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。 (4)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq)，反应为CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 ②自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)，反应为CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 ③工业废水处理 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)HgS(s)＋Fe2＋(aq)。 【疑难点拨】 (1)AgCl===Ag＋＋Cl－表示的是AgCl的电离方程式，而AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡表达式。 (2)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程，属于物理变化，但遵循勒夏特列原理。 (3)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 (4)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。 (5)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。 (6)AgCl的澄清饱和溶液，加水稀释沉淀溶解平衡正移，但离子浓度减小，而AgCl悬浊液，加水稀释，平衡正移，但c(Ag＋)和c(Cl－)不变。 (7)沉淀溶解的其他方法 ①生成配合物法：如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag＋与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag(NH3)2]＋，则AgCl沉淀溶解平衡体系中c(Ag＋)减小，沉淀溶解平衡向右移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 ②氧化还原法：有些金属硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，则可通过减小c(S2－)来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O。 【典例3】化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是( ) A．相同条件下，MnS的Ksp比CuS的Ksp大 B．该反应的平衡常数K＝ C．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋) D．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 【答案】C 【解析】A项，根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)＞Ksp(CuS)，A正确；B项，该反应的平衡常数K＝＝＝，B正确；C项，该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，C错误；D项，往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2＋)变大，D正确。故选C。 【对点练】往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋SO(aq) 【答案】D 【解析】温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH -)增大，c(H+)减小，A项错误；Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B项错误；CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强、弱无关，C项错误；硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，D项正确。 (1)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 (2)沉淀的转化也可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)由于BaSO4难溶，所以将BaSO4加入水中，溶液中无Ba2＋和SO。( ) (2)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，即溶解和沉淀仍然同时进行着，只是v(溶解)＝v(沉淀)。( ) (3)含等物质的量的AgNO3与NaCl的溶液混合后，恰好完全生成AgCl沉淀，溶液中不存在Ag＋和Cl－。( ) (4)当溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全。( ) (5)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积。( ) (6)Ksp小的溶解度一定小于Ksp大的。( ) (7)改变外界条件使溶解平衡正向移动，Ksp一定增大。( ) (8)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成。( ) (9)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl。( ) (10)可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。( ) 【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)√ 【基础训练】 1．下列对“难溶”的理解正确的是( ) A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的 B．难溶就是绝对不溶 C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质 D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全 【答案】C 【解析】难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01 g。 2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是( ) A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－ C．升高温度，AgCl的溶解度不变 D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 【答案】A 【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。 3．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( ) ①NH4Cl溶液 ②AlCl3溶液 ③NaOH溶液 ④CaCl2溶液 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】A 【解析】NH4Cl电离出的NH结合OH－，生成NH3·H2O，促进Ca(OH)2溶解，①正确；NaOH会增大OH－的浓度，CaCl2会增大Ca2＋的浓度，所以③④都会使溶解平衡向左移动；AlCl3中的Al3＋可与OH－发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca(OH)2的溶解，②正确。 4．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时( ) A．c(Ca2＋)=c(CO32-) B．c(Ca2＋)=c(CO32-)= C．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3) D．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)≠Ksp(CaCO3) 【答案】C 【解析】A项，在CaCO3饱和溶液中， c(Ca2＋)=c(CO32-)，加入Na2CO3固体后，c(CO32-)增大，c(Ca2＋)＜c(CO32-)，故A错误；B项，由A分析可知，c(Ca2＋)＜c(CO32-)，故B错误；C项，由A分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32-)，但溶液仍然是CaCO3的饱和溶液，溶液中的Ca2+和CO32-浓度的乘积仍然为CaCO3的Ksp，即c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3)，故C正确；D项，由C分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32-)，但c(Ca2＋)·c(CO32-)＝Ksp(CaCO3)，故D错误；故选C。 5．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中，逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，下列判断正确的是( ) A．Mg2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀 C．同时沉淀 D．Mg2+和Cu2+均不可能沉淀 【答案】B 【解析】Mg(OH)2和Cu(OH)2为同种类型的沉淀，Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，所以当c(Mg2+)=c(Cu2+)时，Cu2+沉淀时所需c(OH-)更小，所以逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，Cu2+先沉淀；故选B。 6．在1L0.01mol·L-1MgCl2溶液中，加入1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6mol2·L-2) ( ) A．有MgCO3沉淀析出 B．无MgCO3沉淀析出 C．无法确定 D．有沉淀但不是MgCO3 【答案】B 【解析】在1L 0.01mol·L-1 MgCl2溶液中，加入1mL 0.01mol·L-1的Na2CO3溶液，混合溶液体积可近似为1L，所得溶液中c(Mg2+)=0.01 mol·L-1，c(CO32-)==1×10-5 mol·L-1，c(Mg2+)× c(CO32-)＝0.01 mol·L-1×1×10-5 mol·L-1=1×10-7 mol2·L-2＜Ksp[Mg(OH)2]，所以无沉淀析出，故选B。 7．一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是( ) A．BaSO4晶体质量会增加 B．BaSO4晶体质量会减小 C．溶液中c(Ba2+)增大 D．溶液中c(Ba2+)保持不变 【答案】D 【解析】A项，BaSO4晶体的质量不变，A项错误；B项，BaSO4晶体的质量不变，B项错误；C项，溶液中c(Ba2+)不变，C项错误；D项，溶液中c(Ba2+)不变，D项正确；故选D。 8．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时( ) A．c(Ca2＋)=c(CO32-) B．c(Ca2＋)=c(CO32-)= C．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3) D．c(Ca2＋)≠c(CO32-)，c(Ca2＋)·c(CO32-)≠Ksp(CaCO3) 【答案】C 【解析】A项，在CaCO3饱和溶液中， c(Ca2＋)=c(CO32-)，加入Na2CO3固体后，c(CO32-)增大，c(Ca2＋)＜c(CO32-)，故A错误；B项，由A分析可知，c(Ca2＋)＜c(CO32-)，故B错误；C项，由A分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32-)，但溶液仍然是CaCO3的饱和溶液，溶液中的Ca2+和CO32-浓度的乘积仍然为CaCO3的Ksp，即c(Ca2＋)·c(CO32-)=Ksp(CaCO3)，故C正确；D项，由C分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32-)，但c(Ca2＋)·c(CO32-)＝Ksp(CaCO3)，故D错误；故选C。 9．某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠和氟化钠等。已知：牙釉质中含有羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，是牙齿的保护层。在牙齿表面存在平衡：Ca5(PO4)3OH (s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)；。下列说法不正确的是( ) A．若使牙膏呈弱酸性，更有利于保护牙釉质 B．丙三醇的俗称是甘油 C．SiO2是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢 D．NaF能将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，减少龋齿的发生 【答案】A 【解析】A项，Ca5(PO4)3OH (s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)，若使牙膏呈弱酸性，氢离子和氢氧根离子反应，则平衡向右移动，不有利于保护牙釉质，A错误；B项，丙三醇为HOCH2CH(OH)CH2OH，俗称甘油，B正确；C项，SiO2不溶于水，在牙膏中的作用是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢，C正确；D项，，则Ca5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更难溶，口腔内有Ca5(PO4)3OH (s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)，用含氟牙膏刷牙时，氟离子、钙离子和磷酸根离子能结合为Ca5(PO4)3F，使上述平衡右移，则Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，能减少龋齿的发生，D正确；故选A。 10．在下列溶液中，AgCl的溶解度最小的是( ) A．0.5mol/L AgNO3溶液 B．0.5mol/LKClO3溶液 C．0.1mol/LNaCl溶液 D．0.3mol/L AlCl3溶液 【答案】D 【解析】A项，0.5mol/L AgNO3溶液溶液中银离子为0.5mol/L；B项，0.5mol/LKClO3溶液中没有氯离子或银离子；C项，0.1mol/LNaCl溶液中氯离子浓度为0.1mol/L；D项，0.3mol/L AlCl3溶液中氯离子浓度为0.3mol/L×3=0.9mol/L；显然D中氯离子浓度最大，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动程度最大，AgCl的溶解度最小；故选D。 11．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡： Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)， 当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是( ) A．n(Ca2＋)增大 B．c(Ca2＋)不变 C．n(OH－)增大 D．(OH－)增大 【答案】B 【解析】当向悬浊液中加入少量生石灰时，会发生反应：CaO＋H2O==Ca(OH)2，原饱和溶液中溶剂H2O减少，Ca(OH)2会有部分从溶液中析出形成沉淀，故n［Ca(OH)2］减少，A、C错误，但在一定温度下Ca(OH)2的溶解度不变，其浓度不变，故B正确。 12．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag+ + 2NH3· H2OAg(NH3)2+ + 2H2O。下列分析不正确的是( ) A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl (s)Ag+(aq)＋Cl－(aq) B．实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl－强 C．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管 D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl 【答案】C 【解析】氯化银为常见的难溶物，存在的溶解平衡为AgCl (s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)；向AgCl浊液中滴加氨水后，沉淀溶解，得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成，又Ag+ + 2NH3· H2OAg(NH3+)2 + 2H2O，可知NH3结合Ag+能力比Cl－强；实验室做完银镜反应的试验后，可用稀硝酸洗涤银镜反应后的试管；AgCl浊液中加氨水，形成了银氨溶液，加入浓硝酸后，浓硝酸与氨水反应，最终得到的物质为AgCl。故选C。 13．在25 ℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(AgI)=1.5X10－16。下列叙述正确的是( ) A．饱和AgCl、AgI溶液中所含Ag＋的浓度相同 B．向饱和AgCl溶液中加入盐酸，Ksp大 C．向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀转化为黄色 D．向含相同物质的量浓度的Cl－和I－的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，Cl－先沉淀 【答案】C 【解析】饱和AgCl、AgI溶液中c(Ag＋)=，故饱和AgCl溶液中所含Ag＋的浓度大，A错；向饱和AgCl溶液中加入盐酸，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡逆向移动，但不变，B错；由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故向相同物质的量浓度的Cl－和I－的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，I－先沉淀，D错。 14．下列说法中正确的是( ) A．钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃，随即导泻使Ba2＋转化为BaCO3而排出 B．工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2＋、Cu2＋等，但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂 C．水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3，故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3 D．珊瑚虫从周围海水中获取Ca2＋和HCO，经反应形成石灰石(CaCO3)外壳，从而逐渐形成珊瑚 【答案】D 【解析】胃液的酸性较强，不能形成BaCO3沉淀，A项错误；由于Ksp(FeS)大于Ksp(HgS)或Ksp(CuS)，可以用FeS除去废水中的Hg2＋、Cu2＋，B项错误；由于Ksp[Mg(OH)2)]<Ksp(MgCO3)，故水垢的主要成分中不是MgCO3、CaCO3，应为Mg(OH)2、CaCO3，C项错误。 15．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－ 【答案】C 【解析】利用沉淀溶解平衡原理，当Q＞Ksp时，有沉淀析出。溶液中Cl－、Br－、CrO的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q＞Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr＜AgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag＋)，Cl－沉淀时所需c(Ag＋)≥＝ mol·L－1＝1.8×10－8 mol·L－1，CrO沉淀时所需c(Ag＋)≥＝ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO。 16．已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( ) A．反应达平衡后，继续加入MnS，废水中Cu2＋的去除率增加 B．该反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全 C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝2.0×1023 【答案】A 【解析】达到平衡后，增加MnS的使用量，平衡不移动，废水中Cu2＋的去除率不改变，故A错误；利用此反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全，故B项正确；c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)变大，故C正确；该反应的平衡常数K＝＝＝2.0×1023，故D正确。 17．向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是( ) A．白色沉淀为ZnS，而黑色沉淀为CuS B．上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp C．利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 D．该过程破坏了ZnS的溶解平衡 【答案】B 【解析】该过程破坏了ZnS的溶解平衡，Cu2＋结合了ZnS溶解产生的S2－，生成了比ZnS更难溶的CuS，同时也说明了ZnS的Ksp大于CuS的Ksp。 18．已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×10-10，AgBr的Ksp=4.9×10-13。 (1)现向AgCl的悬浊液中： ①加入AgNO3固体，则c(Cl-)_______(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； ②若改加更多的AgCl固体，则c(Ag+)_______； ③若改加更多的KBr固体，则c(Ag+)_______； (2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中错误的是_______； A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp一定增大 B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小 C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关 D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变 【答案】(1)变小 不变 变小 (2)A B 【解析】Ⅰ(1)AgCl的悬浊液中存在，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)所以：①加入AgNO3固体，平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动，则c(Cl-)变小；②AgCl的悬浊液已经为饱和溶液，所以若加更多的AgCl固体，溶液中离子浓度不发生变化；③由已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×10-10，AgBr的Ksp=4.9×10-13。，可知AgCl的溶解平衡常数大于AgBr的溶解平衡常数，则AgCl易转化为AgBr，所以若加KBr固体则溶液中c(Ag+)变小；(2) A项，升高温度，电解质溶于水为吸热还是放热未知，所以将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp不一定增大，故选A；B项，Ksp小溶解度不一定小，取决于物质的构成是否相似，如AgCl与AgBr，组成相似，溶度积越小，则溶解度越小，故选B；C项，Ksp与温度有关，属于温度函数，所以难溶盐电解质的Ksp与温度有关，故C不选；D项，Ksp与温度有关，属于温度函数，温度不变，溶度积不变，所以向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变，故D不选。故选AB。 19．已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。 (1)25℃时，氯化银的饱和溶液中，c(Cl－)＝__________，向其中加入NaCl固体，沉淀溶解平衡________(填“左移”“右移”或“不移动”)，溶度积常数________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)25 ℃时，若向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag＋)＝________，pH＝________。 (3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为___________，由此可得出________更难溶。 (4)将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合________(填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。 【答案】(1)1.3×10－5 mol·L－1 左移 不变 (2)1.8×10－7 mol·L－1 2 (3)Ag2CrO4>AgCl AgCl (4)有 【解析】(1)氯化银的饱和溶液中无其他离子影响，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝ mol·L－1≈1.3×10－5 mol·L－1。 (2)n(AgNO3)＝50 mL×0.018 mol·L－1＝0.9 mmol，n(HCl)＝50 mL×0.020 mol·L－1＝1 mmol，两溶液混合：AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，HCl过量：1 mmol－0.9 mmol＝0.1 mmol，故反应后的c(Cl－)＝＝1×10－3 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，即c(Ag＋)·(1×10－3)＝1.8×10－10，解得c(Ag＋)＝1.8×10－7 mol·L－1；H＋未被消耗，c(H＋)＝＝1×10－2 mol·L－1，pH＝－lg(1×10－2)＝2。 (3)在Ag2CrO4的沉淀溶解平衡中： Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO(aq) 2x x (2x)2·x＝2.0×10－12，x3＝0.5×10－12，x＝×10－4，c(Ag＋)＝2x＝2××10－4 mol·L－1≈1.6×10－4 mol·L－1。 (4)4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液等体积混合：c(Ag＋)＝ mol·L－1＝2×10－3 mol·L－1，同理可以求得c(CrO)＝2×10－3 mol·L－1，故：Q＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(2×10－3)2×2×10－3＝8×10－9>Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，所以有Ag2CrO4沉淀产生。 【能力提升】 20．不法分子曾用含有可溶性钡盐的工业废盐腌制咸鸭蛋而引发了钡盐中毒事件。根据资料得知，当胃液中Ba2+浓度小于10-4mol·Lˉ1时，可以达到解毒目的。已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。下列有关说法错误的是( ) A．可溶性钡盐使人体蛋白质变性引起中毒 B．误食碳酸钡不会引起中毒 C．医学上用0.38mol·Lˉ1的硫酸钠溶液给患者洗胃，可以达到有效解毒效果 D．BaSO4在一定条件下也可以转化为BaCO3 【答案】B 【解析】A项，钡离子属于重金属离子，可使蛋白质变性而引发中毒，则可溶性钡盐能使人体蛋白质变性引起中毒，故A正确；B项，人体胃酸的成分是盐酸，误食碳酸钡会与胃酸反应转化为可溶性的氯化钡，能使人体蛋白质变性引起中毒，故B错误；C项，，=2.9×10-10mol/L＜10-4mol·Lˉ1，则医学上用0.38mol·Lˉ1的硫酸钠溶液给患者洗胃，可以达到有效解毒效果，故C正确；D项，根据溶度积常数可知，BaSO4比BaCO3跟难溶，但在饱和的碳酸钠溶液中，硫酸钡溶解在水中的钡离子可与碳酸根离子结合形成碳酸钡沉淀，则在一定条件下BaSO4也可以转化为BaCO3，故D正确；故选B。 21．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) 【答案】D 【解析】温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，[OH－]增大，[H＋]减小，A项错误；Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B项错误；CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强、弱无关，C项错误；硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，D项正确。 22．溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础，以探讨离子反应原理的基础性理论。常温下，下列有关说法错误的是( ) A．10mL pH=3的醋酸溶液稀释至100 mL，稀释后溶液的pH＜4。 B．HF溶液中滴加少量稀NaOH溶液，的值不变 C．Na2C2O4溶液中存在的离子浓度关系c(OH -)=c( HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(H+) D．反应3Mg(OH)2(s)+ 2Fe3+=2Fe(OH)3 (s)+ 3Mg2+的平衡常数K= 【答案】C 【解析】A项，由于稀释过程中，醋酸能继续电离补充H+，故稀释后，溶液pH变化小于1个单位，即pH＜4，A正确；B项，，由于Kw与Ka只与温度有关，温度不变，其值不变，B正确；C项，由电荷守恒：，结合物料守恒：，两式联立消去c(Na+)得：，C错误；D项，该反应平衡常数，D正确；故选C。 23．FeAsO4在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法不正确的是( ) A．温度为T2时，Ksp(FeAsO4)=10-2a B．c(FeAsO4)：Z>W=X C．FeAsO4的溶解过程吸收能量 D．将Z溶液升温一定可以得到Y溶液 【答案】D 【解析】A项，温度为T2时，Ksp(FeAsO4)=c(Fe3+)c(AsO43-)=10-a×10-a=10-2a，A正确；B项，由于X、W点中的Fe3+和AsO43-均为10-amol/L，故其对FeAsO4的溶解平衡起抑制作用，且作用程度相等，而Z是Fe3+和AsO43-的浓度相等，无同离子的抑制作用，故c(FeAsO4)：Z>W=X，B正确；C项，由图可知，Ksp(T1)＜Ksp(T2)，故升高温度，Ksp增大，故FeAsO4的溶解过程吸收能量，C正确；D项，将Z溶液升温不一定可以得到Y溶液，若Z点溶液为刚刚饱和溶液则升高温度，溶液中的Fe3+和AsO43-的浓度不变，故无法达到Y点溶液，若Z点溶液为过饱和溶液则升高温度，溶液中的Fe3+和AsO43-的浓度增大，故可以达到Y点溶液，D错误；故选D。 24．某化工厂废水(pH=2.0，ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol•L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表： 难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28 (1)你认为往废水中投入_________(填序号)，Ag+、Pb2+沉淀效果最好。 A．KI B．NaOH C．Na2S (2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的pH=9.0，处理后的废水中c(Pb2+)=___。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水(ρ≈1g•mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%．若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol•L-2，问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________，是否符合排放标准_________(填“是”或“否”)。 【答案】(1) c (2) 1.2×10-5mol·L-1 (3)9×10-9mol·L-1 是 【解析】(1)因为溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，故答案为c；(2)Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15，pH=9.0，c(OH-)=10-5 mol·L-1，Ksp=[c2(OH-)]×c(Pb2+)=1.2×10-15，c(Pb2+)=mol/L=1.2×10-5 mol·L-1；(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%，ρ≈1g·mL-1，所以c(Cl)==mol/L=0.02 mol·L-1；Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)，c(Ag+)=mol/L=9×10-9mol·L-1＜1.0×10-8mol·L-1，排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1，所以符合排放标准。 25．沉淀溶解平衡在生活、生产和化学学习中有着重要应用。请回答下列问题： (1)工业上湿法炼锌过程中，以ZnSO4为主要成分的浸出液中，含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须提早除去.现有下列试剂可供选择：酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、ZnO、H2O2溶液、Fe、AgNO3溶液、Ag2SO4。 ①为了除去Fe2+，应加入合适的氧化剂，将其氧化为Fe3+，则应选择的氧化剂是___；利用沉淀转化原理，可加入___，除去Cl-。 ②为使某些金属离子转化为沉淀而除去，需加入适当的物质调节溶液的pH。则加入的物质是___。 (2)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)，该反应达到平衡时，c(Mn2+)___(填“＞”“＜”或“=”)c(Cu2+) (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。25℃时，当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol•L-1)时，溶液中c(Ag+)为___mol•L-1，此时溶液中c(CrO42-)等于___mol•L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。 【答案】(1)H2O2溶液 Ag2SO4 ZnO (2)> (3)2.0×10-5 5.0×10-3 【解析】(1)①根据除杂的“两不”“两易”原则可知，除去Fe2+又不引入新的杂质，所以应选择H2O2溶液，将其氧化为Fe3+，除去溶液中的Cl-，为了不引入新的杂质，应选择Ag2SO4；②为使某些金属离子转化为沉淀而Zn不被沉淀，则应选择ZnO或者Zn(OH)2，由题意有应选ZnO；(2)由反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)可知，Ksp(MnS) ＞Ksp(CuS)，铜离子比锰离子更容易与硫离子结合生成硫化铜，所以该反应达到平衡后溶液中的c(Mn2+)＞c(Cu2+)；(3) 由Ksp(AgCl)= c(Ag+) × c(Cl-) 有 ，因为25℃时AgCl的Ksp= 2.0×10-10，所以25℃时，当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol•L-1)时，溶液中c(Ag+) =2.0×10-5mol•L-1；由Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+) ×c(CrO42-)有，因为25℃时Ag2CrO4的Ksp为2.0×10-12，所以c(CrO42-)=5.0×10-3mol•L-1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 17 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$