专题3 第4单元 第1课时 沉淀溶解平衡原理-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（苏教版2019）

化学 选择性必修1 SJ 第四单元　沉淀溶解平衡 第1课时　沉淀溶解平衡原理 1.能根据化学平衡原理分析难溶电解质沉淀溶解平衡的本质。2.能通过简单计算判断溶液中沉淀的生成和溶解。 1．25 ℃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.实验探究沉淀溶解平衡的存在 (1)实验操作(如图)。 (2)现象：上层清液中出现黄色沉淀。 (3)结论：原上层清液中含有I－，PbI2固体在水中存在沉淀溶解平衡。 3．沉淀溶解平衡过程(以AgCl为例) AgCl在水溶液中存在两个过程：一方面，在水分子的作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl表面进入水中(溶解过程)；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出(沉淀过程)。在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时，体系中形成氯化银饱和溶液，氯化银的溶解达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。 4．溶度积 (1)概念：在一定温度下，用来描述难溶电解质在水中沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。 (2)表达式 AgCl(s) Ag＋＋Cl－　Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)，Fe(OH)3(s) Fe3＋＋3OH－　Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。 (3)意义 难溶电解质的Ksp大小反映了其在水中的溶解能力，对于同类型的难溶电解质而言，Ksp越小，其在水中的溶解能力也越小。 (4)应用 以沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋＋SO为例，要判断溶液中能否生成沉淀，可依据化学平衡常数与浓度商的关系，将溶液中的离子浓度之积与Ksp进行比较： c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp　沉淀溶解平衡 c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp　生成沉淀 c(Ba2＋)·c(SO)<Ksp　沉淀溶解 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)由于BaCO3难溶，所以将BaCO3加入水中，溶液中无Ba2＋和CO。(　　) (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)Ca(OH)2溶解放热，所以升温，Ca(OH)2(s) Ca2＋＋2OH－溶解平衡逆向移动。(　　) (4)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子浓度的乘积。(　　) (5)Ksp越大的难溶电解质，其溶解度一定越大。(　　) (6)如果条件改变，溶解平衡正向移动，则Ksp一定增大。(　　) (7)碳酸钙在水和饱和碳酸钠溶液中的溶解度相同。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× 知识点一　沉淀溶解平衡原理 1．沉淀溶解平衡特征 (1)“动”——动态平衡，溶解速率和沉淀速率并不为0。 (2)“等”——v溶解＝v沉淀。 (3)“定”——达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。 (4)“变”——当改变外界条件时，沉淀溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于沉淀溶解平衡移动分析。 2．沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因：难溶电解质本身的性质(决定性因素)。 (2)外因 ①温度：对于溶解度随温度升高而增大的难溶电解质，升高温度后，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；对于溶解度随温度升高而减小的难溶电解质[如Ca(OH)2]，升高温度后，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 ②浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。若稀释后仍为饱和溶液，离子浓度不变，若稀释后为不饱和溶液，离子浓度减小。 ③同离子效应：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动，达到新平衡时该离子浓度增大。 ④其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。 注：某难溶物的溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。 1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　) A．BaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 答案：B 解析：虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解，A错误；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag＋)＝2c(SO)，C错误；沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动，D错误。 2．(1)将AgCl分别投入下列溶液中：①40 mL 0.03 mol·L－1的HCl溶液；②50 mL 0.03 mol·L－1的AgNO3溶液；③30 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液；④10 mL 蒸馏水。AgCl的溶解度由大到小的顺序是____________。 (2)现向含AgBr的饱和溶液中： ①加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)。 ②加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________。 ③加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________。 答案：(1)④＞①＝②＞③　(2)①变大　②不变　③变小　变大 知识点二　溶度积常数 1．溶度积的表达式 AmBn(s) mAn＋＋nBm－ Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 2．影响溶度积的因素 (1)内因：难溶电解质本身的性质(根本因素)。 (2)外因：一般情况下，Ksp随温度的升高而略微增大，在一定温度下，Ksp是一个常数。 3．溶度积的应用 (1)溶度积规则 通过比较溶度积(Ksp)与溶液中有关离子浓度幂的乘积(Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。 Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Qc<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。 (2)计算反应的平衡常数 如对于反应Cu2＋＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。 (3)求溶解度 以AgCl(s) Ag＋＋Cl－为例，已知Ksp，则饱和溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝，结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量，利用公式＝即可求出溶解度。 (4)求解开始沉淀和沉淀完全时的pH，如判断M(OH)n(s) Mn＋(aq)＋nOH－(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。 ①开始沉淀时pH的求法：c(OH－)＝，c(H＋)＝，从而确定pH。 ②沉淀完全时pH的求法：当Mn＋的浓度小于或等于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子已经沉淀完全，c(OH－)＝ mol·L－1，结合Kw求出c(H＋)，从而确定pH。 [注意]　有关Ksp的计算往往与pH的计算结合，要注意pH与c(OH－)关系的转换；难溶电解质的悬浊液即其沉淀溶解平衡状态，满足相应的Ksp。 (5)判断沉淀的生成顺序 同一溶液中可能产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序的问题，可根据Ksp分别求出要使这些离子沉淀所需加入某离子的浓度，所需浓度越小，则对应的离子先沉淀。 (6)判断难溶电解质的溶解能力 ①相同温度下，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。 ②不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。例如(25 ℃)：AgCl(s) Ag＋＋Cl－，Ksp＝1.8×10－10，Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－，Ksp＝1.8×10－11，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。 3．已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为(　　) A. mol·L－1 B. mol·L－1 C. mol·L－1 D. mol·L－1 答案：B 解析：已知难溶化合物A2B存在沉淀溶解平衡：A2B(s) 2A＋(aq)＋B2－(aq)，在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，则Ksp(A2B)＝c2(A＋)·c(B2－)＝(2a)2·a＝4a3，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为 mol·L－1。 4．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________，溶度积常数________。 (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________________，________更难溶。 (4)25 ℃时，取一定量含有I－、Cl－的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中＝________。 (5)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)4.7×10－7　(5)有 解析：(2)n(AgNO3)＝50×10－3 L×0.018 mol·L－1＝9×10－4 mol，n(HCl)＝50×10－3 L×0.020 mol·L－1＝1×10－3 mol，两溶液混合，AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，HCl过量：1×10－3 mol－9×10－4 mol＝1×10－4 mol，故反应后的c(Cl－)＝＝1×10－3 mol·L－1，H＋未被消耗，c(H＋)＝＝1×10－2 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；pH＝－lg (1×10－2)＝2。 (5)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Qc＝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。 知识点三　沉淀溶解平衡曲线 1．基础c­c图 说明： ①a→c：曲线上变化，增大c(SO)。 ②b→c：加入1×10－5 mol·L－1 Na2SO4溶液(加水不行)。 ③d→c：加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)。 ④c→a：曲线上变化，增大c(Ba2＋)。 ⑤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．pC­pC图 一定温度下，纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数，如图。已知：pM＝－lg c(M)(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)，p(CO)＝－lg c(CO)。 ①横坐标数值越大，c(CO)越小。 ②纵坐标数值越大，c(M)越小。 ③直线上方的点为不饱和溶液。 ④直线上的点为饱和溶液。 ⑤直线下方的点表示有沉淀生成。 ⑥直线上任意一点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小。 3．pH(或pOH)­pC图 横坐标：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则相反。 纵坐标：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)或pC＝－lg ，反映到图像中是c(A)或越大，则pC越小。 例如：常温下，几种难溶氢氧化物的饱和溶液中金属阳离子浓度的负对数与溶液pH的关系如图所示。 ①直线上的任意一点都达到沉淀溶解平衡。 ②由图像可得Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋完全沉淀时的pH。 5．AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法错误的是(　　) A．AlPO4在b点对应的溶解度大于c点 B．AlPO4沉淀溶解是放热过程 C．图中四个点的Ksp：a＝c＝d<b D．温度为T1时，在AlPO4饱和溶液中加入AlCl3可使溶液由c点变到a点 答案：B 解析：T2>T1，随温度升高AlPO4的溶解度增大，则AlPO4在b点对应的溶解度大于c点，A正确；沉淀溶解平衡为吸热过程，B错误；温度相同，Ksp相同，温度越高，Ksp越大，则图像中四个点的Ksp：a＝c＝d<b，C正确；温度为T1时，在AlPO4饱和溶液中加入AlCl3，溶液中c(Al3＋)增大，Ksp不变，c(PO)减小，可使溶液由c点变到a点，D正确。 6．秦俑彩绘中的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2都是难溶的铅盐。室温下，PbCO3和PbI2达到沉淀溶解平衡时，－lg c(Pb2＋)与－lg c(CO)或－lg c(I－)的关系如图所示，L2曲线代表PbCO3。下列说法错误的是(　　) A．Ksp(PbCO3)＝1.0×10－13.1 B．向p点对应的PbI2溶液中滴入0.1 mol·L－1 Pb(NO3)2溶液，将析出固体PbI2 C．反应PbI2(s)＋COPbCO3(s)＋2I－的平衡常数K＝105.1 D．向等浓度的Na2CO3与NaI的混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液，先产生黄色沉淀 答案：D 解析：A项，L2曲线代表PbCO3，取点(0，13.1)，此时－lg c(CO)＝0，c(CO)＝1 mol·L－1，－lg c(Pb2＋)＝13.1，c(Pb2＋)＝1.0×10－13.1 mol·L－1，则Ksp(PbCO3)＝c(Pb2＋)·c(CO)＝1.0×10－13.1，正确。B项，向p点对应的PbI2溶液中滴入0.1 mol·L－1 Pb(NO3)2溶液，将增大溶液中的c(Pb2＋)，使沉淀溶解平衡逆向移动，从而析出固体PbI2，正确。C项，取点(0，8)，可求出Ksp(PbI2)＝10－8，反应PbI2(s)＋COPbCO3(s)＋2I－的平衡常数K＝＝＝105.1，正确。D项，因为Ksp(PbCO3)＝1.0×10－13.1，Ksp(PbI2)＝10－8，向等浓度的Na2CO3与NaI的混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液，先生成PbCO3沉淀，即先产生白色沉淀，错误。 本课总结 自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 随堂提升 1．下列有关AgCl的沉淀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的沉淀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固体在溶液中存在沉淀溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错误；升高温度，AgCl溶解度增大，C错误；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，沉淀溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错误。 2．已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　) A．2.0×10－29 B．3.2×10－12 C．6.3×10－18 D．5.1×10－27 答案：A 3．已知25 ℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是(　　) A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大 B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－) C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D．Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，所以饱和溶液的浓度c(AgI)<c(AgCl) 答案：D 解析：Ksp只与温度有关，A错误；混合后Ag＋或Cl－可能有剩余，不一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)，B错误；Qc＝Ksp时达到溶解平衡，没有AgCl沉淀析出，C错误。 4．室温下，向浓度均为0.1 mol·L－1 NaX和Na2Y的混合溶液中滴加AgNO3溶液，滴定过程中相关离子浓度的关系如图所示。例如：pX＝－lg c(X－)。下列说法正确的是(　　) A．Ksp(Ag2Y)的数量级为10－18 B．滴定过程中先产生AgX沉淀 C．向AgX悬浊液中滴加NaX溶液可降低Ksp(AgX) D．滴定过程中只受温度影响 答案：A 解析：AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3，AgX(s) Ag＋＋X－，Ksp＝c(Ag＋)·c(X－)，所以－lg Ksp＝pAg＋pX；2AgNO3＋Na2Y===Ag2Y↓＋2NaNO3，Ag2Y(s) 2Ag＋＋Y2－，Ksp＝c2(Ag＋)·c(Y2－)，所以－lg Ksp＝2pAg＋pY；由斜率判断，L2为AgX曲线，L1为Ag2Y曲线。L1曲线上，pAg＝4时，pY＝9.4，则Ksp＝c2(Ag＋)·c(Y2－)＝(10－4)2×10－9.4＝100.6×10－18，故A正确；由题图可知，当pX＝pY时，Na2Y溶液所需c(Ag＋)更小，因此Ag2Y优先沉淀，故B错误；Ksp(AgX)只与温度有关，向AgX悬浊液中滴加NaX溶液不改变Ksp(AgX)，故C错误；滴定过程中，＝＝，所以除了受温度影响，还与Ag＋浓度有关，故D错误。 5．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题： (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋________(填“能”或“不能”)沉淀完全。[已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9] (2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液________(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。(已知Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12，lg 5≈0.7) (3)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)约为________ mol·L－1。 答案：(1)能　(2)能　(3)4×10－3 解析：(2)设Mg(OH)2饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度为x mol·L－1，则4x3＝4.0×10－12，x＝1.0×10－4，c(OH－)＝2.0×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝5×10－11 mol·L－1，pH＝－lg (5×10－11)＝11－lg 5≈10.3。所以能使石蕊溶液变蓝色。 (3)根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝ mol·L－1＝6.25×10－18 mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。 课时作业 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解立即停止 B．Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱 C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关 D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的溶解能力相同 答案：C 2．一定温度下，Mg(OH)2固体在水中达到沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－。要使Mg(OH)2固体质量减少而c(Mg2＋)不变，采取的措施可能是(　　) A．加适量水 B．通HCl气体 C．加NaOH固体 D．加MgSO4固体 答案：A 解析：加水促进溶解，固体质量减少而c(Mg2＋)不变，仍为饱和溶液；加入HCl发生中和反应c(Mg2＋)增大；加NaOH固体，c(OH－)增大，抑制溶解，c(Mg2＋)减小；加MgSO4固体，c(Mg2＋)增大。 3．将足量BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2＋的浓度最小的为(　　) A．40 mL水 B．10 mL 0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液 C．50 mL 0.01 mol·L－1氯化钡溶液 D．100 mL 0.01 mol·L－1盐酸 答案：B 4.往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，产生沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液的体积V(AgNO3)的关系如图所示。[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16]则原溶液中的值为(　　) A. B. C. D. 答案：C 解析：由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，则AgCl的溶解度大于AgI，往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溶解度较小的AgI沉淀，后生成AgCl沉淀。由题图可知，沉淀I－消耗AgNO3溶液的体积为V1 mL，沉淀Cl－消耗AgNO3溶液的体积为(V2－V1) mL，则原溶液中的值为。 5．某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是(　　) A．步骤①中应加入过量的AgNO3溶液 B．步骤①中应使NaCl溶液过量 C．步骤②中现象是无沉淀产生 D．步骤②中选用的AgNO3溶液浓度应小于步骤① 答案：A 6．下列说法正确的是(　　) A．含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)＞c(Cl－)＝c(I－) B．25 ℃时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度 C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大 D．25 ℃时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 答案：B 解析：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)＞c(Cl－)＞c(I－)，A错误；Cu(NO3)2溶液中含有Cu2＋，使Cu(OH)2(s) Cu2＋＋2OH－逆向移动，溶解度比在水中的小，B正确；在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(SO)增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，c(Ba2＋)减小，C错误；溶液中c(Cl－)越大，AgCl的溶解度越小，D错误。 7．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，某溶洞水体中lg c(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2＋)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．曲线①代表CO B．H2CO3的一级电离常数为10－8.3 C．c(Ca2＋)随pH升高而增大 D．pH＝10.3时，c(Ca2＋)＝2.8×10－7.9 mol·L－1 答案：D 解析：根据图像可知，随着pH的增大，溶液碱性增强，HCO、CO浓度都增大，而曲线①在pH很小时也产生，因此曲线①代表HCO，曲线②代表CO，曲线③代表Ca2＋。由上述分析可知，A错误；由点(6.3，－5)可知，H2CO3的一级电离常数Ka1＝＝1.0×10－6.3，B错误；曲线③代表Ca2＋，根据图像可知，c(Ca2＋)随pH升高而减小，C错误；已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，根据图像，pH＝10.3时，c(HCO)＝c(CO)＝10－1.1 mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝ mol·L－1＝2.8×10－7.9 mol·L－1，D正确。 8．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．b点对应的Ksp(Ag2SO4)等于c点对应的Ksp(Ag2SO4) B．采取蒸发溶剂的方法不可以使a点对应的溶液变为b点对应的溶液 C．该温度下，Ksp(Ag2SO4)＝1.6×10－5 D．0.02 mol·L－1的AgNO3溶液与0.2 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合后会生成沉淀 答案：D 解析：曲线上任意点的Ksp都相等，A正确；a点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发溶剂可以使溶液中的c(Ag＋)、c(SO)都变大，故不能实现由a点对应的溶液变为b点对应的溶液，B正确；由Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线可知Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)·c(SO)＝(2×10－2)2×4×10－2＝1.6×10－5，C正确；0.02 mol·L－1的AgNO3溶液与0.2 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合后，溶液中Qc＝c2(Ag＋)·c(SO)＝0.012×0.1＝1×10－5<Ksp，所以混合溶液中不会有沉淀生成，D错误。 9．已知CaCO3溶于水存在平衡：CaCO3(s) Ca2＋＋CO　ΔH＞0。不同温度下CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(注：CaCO3均未完全溶解)。下列说法正确的是(　　) A．a点的Ksp大于e点的Ksp B．保持T1不变，向浊液中加入Na2CO3固体能使a点变到e点 C．升高温度时，c点饱和溶液的组成可以变到b点饱和溶液的组成 D．在b点，若温度从T1到T2，则b点可能变到d点 答案：D 解析：CaCO3在水中的溶解度随温度的升高而增大，在相同温度下的溶度积相同。由题图可知，在c(CO)相同时，c(Ca2＋)：T2＞T1，所以溶度积常数Ksp：T2＞T1，则a点的Ksp小于e点的Ksp，A错误；保持T1不变，向浊液中加入Na2CO3固体，溶液中c(CO)增大，沉淀溶解平衡逆向移动，能使a点变到b点，但不能变为e点，B错误；由A项分析可知温度：T2＞T1，升高温度时，会使沉淀溶解平衡正向移动，导致溶液中离子浓度c(CO)、c(Ca2＋)都增大，因此c点饱和溶液的组成不可能变到b点饱和溶液的组成，C错误；在b点，若温度从T1到T2，物质的溶解度增大，c(CO)、c(Ca2＋)都增大，则b点可能变到d点，D正确。 10．为研究用AgNO3溶液将混合溶液中的Cl－和CrO沉淀分离，绘制了25 ℃时AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线。其中，pAg＋＝－lg c(Ag＋)，其余离子类推。两条相交的沉淀溶解平衡曲线把图像分成了X、Y、Z、M四个区域。下列说法中不正确的是(　　) A．Ksp(Ag2CrO4)约为1×10－12，Ksp(AgCl)的数量级约为10－10 B．M区域内可析出Ag2CrO4沉淀，而不能析出AgCl沉淀 C．向Cl－、CrO均为0.1 mol/L的混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液，先析出AgCl沉淀 D．向Ag2CrO4、AgCl混合固体和水的沉淀溶解平衡体系中加少量水，增大 答案：D 解析：曲线上的点表示沉淀溶解平衡，根据图像可计算，Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(10－4)2×10－4＝10－12，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈10－8×10－2＝10－10，A正确；曲线上的点达到沉淀溶解平衡，在M区域，对于Ag2CrO4来说，相当于在沉淀溶解平衡的基础上增大Ag＋浓度，则Qc>Ksp(Ag2CrO4)，从而析出Ag2CrO4沉淀，对于AgCl来说，相当于在沉淀溶解平衡的基础上减小Ag＋浓度，则Qc<Ksp(AgCl)，从而不能析出AgCl沉淀，B正确；对于AgCl，形成沉淀时需要c(Ag＋)＝＝ mol/L＝10－9 mol/L，对于Ag2CrO4，形成沉淀时需要c(Ag＋)＝＝ mol/L＝10－5.5 mol/L，显然沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，故优先产生AgCl沉淀，C正确；向Ag2CrO4、AgCl混合固体和水的沉淀溶解平衡体系中加入少量水，＝·＝，Ksp只随温度改变而改变，D错误。 11．常温下，在2 L含有物质的量均为0.1 mol 的Ca2＋、Mg2＋的某溶液中，加入一定量的NaOH固体使溶液的pH＝11，有沉淀生成，过滤。 已知：Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12。当离子浓度小于10－5 mol·L－1认为已经除净，下列说法正确的是(　　) A．此沉淀是Mg(OH)2、Ca(OH)2的混合物 B．此沉淀只有Mg(OH)2 C．过滤后滤液中存在Ca2＋、Mg2＋ D．若向原溶液中加入8.8 g NaOH固体，不可以使Ca2＋部分转化为沉淀 答案：B 解析：溶液中c(Ca2＋)＝c(Mg2＋)＝0.05 mol·L－1，加入NaOH固体调至pH＝11，此时滤液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则Qc[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)×c2(OH－)＝0.05×(10－3)2＝5×10－8＜Ksp[Ca(OH)2]，无Ca(OH)2生成，Qc[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝0.05×(10－3)2＝5×10－8＞Ksp[Mg(OH)2]，有Mg(OH)2沉淀生成；由于Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×(10－3)2＝5.61×10－12，则c(Mg2＋)＝5.61×10－6 mol·L－1＜10－5 mol·L－1，滤液中不存在Mg2＋；若改为加入8.8 g NaOH固体，则n(NaOH)＝0.22 mol，与0.1 mol Mg2＋反应消耗0.2 mol OH－，剩余0.02 mol OH－，Qc[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.05×0.012＝5×10－6＞Ksp[Ca(OH)2]，所以有Ca(OH)2沉淀析出。 12.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析，下列判断正确的是(　　) A．Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)3] B．d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和、Cu(OH)2未饱和 C．加适量氨水不能使溶液由a点变到b点 D．b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2溶解度相等 答案：B 解析：对于Fe(OH)3，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，对于Cu(OH)2，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，当控制金属阳离子浓度相同时，根据图像，Fe3＋溶液的pH小于Cu2＋溶液的pH，说明前者溶液中c(OH－)小于后者，所以Ksp[Cu(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]，故A错误；d点溶液中，c(Fe3＋)大于该pH下达到沉淀溶解平衡的c(Fe3＋)，则Qc＞Ksp[Fe(OH)3]，说明Fe(OH)3已过饱和，同理，c(Cu2＋)小于该pH下达到沉淀溶解平衡的c(Cu2＋)，则Qc＜Ksp[Cu(OH)2]，说明Cu(OH)2未饱和，故B正确；NH3·H2O电离使溶液呈碱性，溶液pH升高，所以加适量氨水能使溶液由a点变到b点，故C错误；b、c两点代表金属阳离子浓度相等，而Fe(OH)3和Cu(OH)2的摩尔质量不等，所以不能代表二者溶解度相等，故D错误。 二、非选择题 13．(1)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋＋3OH－，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10－32，要使c(Cr3＋)降低为10－5 mol·L－1，溶液的pH应调至________。 (2)常温下，在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝____________mol·L－1{Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20}。若在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中H＋的浓度约为________mol·L－1。 答案：(1)5　(2)2.2×10－8　0.20 解析：(1)Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，则c(OH－)＝＝ mol·L－1＝10－9 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－5 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10－5＝5。 (2)pH＝8时c(OH－)＝10－6 mol·L－1，由氢氧化铜的溶度积常数可知：Ksp＝2.2×10－20＝(10－6)2×c(Cu2＋)，得c(Cu2＋)＝2.2×10－8 mol·L－1。使Cu2＋完全沉淀为CuS，已知c(Cu2＋)＝0.10 mol·L－1。根据反应关系式：Cu2＋～2H＋得c(H＋)＝0.20 mol·L－1。 14．废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如下： 回答下列问题： 25 ℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10－5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10－35， Ksp[In(OH)3]≈1.0×10－33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10－20，“浸出液”中c(Cu2＋)＝0.01 mol·L－1。当金属阳离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时沉淀完全，In3＋恰好完全沉淀时溶液的pH约为________(保留一位小数)；若继续加入6.0 mol·L－1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后____________________________；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3(s)＋NH3·H2O[Ga(OH)4]－＋NH的平衡常数K＝__________。 答案：4.7　蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色　2.0×10－6 解析：根据Ksp[In(OH)3]＝c(In3＋)·c3(OH－)知，当In3＋恰好完全沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－ mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－ mol·L－1，pH＝－lg 10－≈4.7。若继续加入6.0 mol·L－1氨水至过量，先有蓝色Cu(OH)2沉淀生成，然后蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液。将Ga(OH)3(s) Ga3＋(aq)＋3OH－(aq)、Ga3＋＋4OH－[Ga(OH)4]－、NH3·H2ONH＋OH－三个反应相加可以得到Ga(OH)3(s)＋NH3·H2O[Ga(OH)4]－＋NH，则平衡常数K＝Ksp[Ga(OH)3]·K′·Kb(NH3·H2O)＝1.0×10－35×1.0×1034×2.0×10－5＝2.0×10－6。 15．软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下： 已知：Ⅰ.矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。 Ⅱ.常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： Zn2＋ Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ 开始沉淀 5.7 7.9 7.2 2.3 3.3 完全沉淀 8.4 10.1 9.3 3.7 4.9 回答下列问题： (1)为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有________________。 (2)滤渣2的主要成分是________(填化学式)。 (3)步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的离子方程式：___________________________ _______________。 (4)步骤③中MnO2的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为________；若物质X是用来调节溶液的pH至a，试分析a的范围是________。 (5)当金属离子物质的量浓度为1×10－5 mol·L－1时认为离子完全沉淀，则Ksp[Al(OH)3]＝________。 (6)步骤④是以锂离子电池作电源，结合流程图分析用惰性电极进行电解时：在阴极放电的离子是________(填离子符号)，阳极的电极反应式为________________________________。 答案：(1)适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等 (2)Cu (3)3MnO2＋2FeS＋12H＋3Mn2＋＋2Fe3＋＋2S＋6H2O (4)H2O2　4.9～5.7　 (5)10－32.3 (6)Zn2＋　Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ 解析：软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS杂质，矿物酸浸过滤后，滤渣1含有SiO2等不溶性杂质，滤液A中的金属离子有Mn2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋，加入适量的锌，锌与Cu2＋发生置换反应，使之生成单质除去，滤渣2含有Cu，同时锌使Fe3＋转化为Fe2＋，再向滤液中加入MnO2＋X目的是把Fe2＋氧化生成Fe3＋，并调节溶液pH，使Al3＋、Fe3＋生成氢氧化物沉淀而除去，最后电解所得的ZnSO4、MnSO4溶液获得MnO2、Zn等产物。 (5)Al3＋完全沉淀的pH为4.9，此时溶液中c(Al3＋)＝1×10－5 mol·L－1，c(OH－)＝＝10－9.1 mol·L－1，则Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)＝1×10－5×(10－9.1)3＝10－32.3。 21 学科网（北京）股份有限公司 $$