3.4 沉淀的溶解平衡 第二课时----Ksp题型分析- 2025-2026学年高二上学期人教版化学选择性必修一

选择性必修一第三章水溶液中的离子平衡 第四节 沉淀的溶解平衡第二课时----Ksp题型分析 题型一、同离子效应问题 1．氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，在25℃时，氯化银的溶度积常数Ksp=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入： ①100mL蒸馏水中； ②100mL0.1mol•L-1盐酸中； ③100mL0.1mol•L-1氯化镁溶液中； ④100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中。 充分搅拌后，相同温度下，银离子浓度由大到小的顺序是 (填写序)。在0.1mol•L-1氯化铝溶液中，银离子的浓度最大可达到 mol•L-1。 答案：1． ①＞②＞③＞④ 6×10-10 题型二、Ksp大小比较 2．已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡。当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示，Ksp和水的Kw相似)。 如：AgX(s)Ag＋(aq)＋X-(aq)  Ksp(AgX)=c(Ag＋)·c(X-)=1.8×10-10 AgY(s) Ag＋(aq)＋Y-(aq)  Ksp(AgY)=c(Ag＋)·c(Y-)=1.0×10-12 AgZ(s) Ag＋(aq)＋Z-(aq)  Ksp(AgZ)=c(Ag＋)·c(Z-)=8.7×10-17 (1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为 。 (2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y-) (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)在25 ℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y-的物质的量浓度为 。 (4)由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由： 。 答案 (1)S(AgX)＞S(AgY)＞S(AgZ) (2)减小 (3)1.0×10-6 mol·L-1 (4)能，因为Ksp(AgY)=1.0×10-12＞Ksp(AgZ)=8.7×10-17 3、已知常温下，，。向含有和的混合溶液中逐滴加入溶液(忽略溶液体积变化)，判断先析出的沉淀是 (写化学式)。 答案：AgCl； 题型三、开始沉淀与完全沉淀、取值范围的计算问题 4、CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，Ksp(CaCO3)=2.8×10−9. CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10−5mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。 答案：210-4mol/L； 5、Mg(OH)2是水垢成分之一，室温下Mg(OH)2的Ksp=5.0×10－12，向0.05 mol/L的MgCl2溶液中通入NH3至刚好出现沉淀时，溶液的pH为 。 答案：9； 6、已知：常温下；Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，(在溶液中某离子完全沉淀时，认为该离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1) ①Fe(OH)3的溶度积常数表达式Ksp[Fe(OH)3]= 。 ②Fe3+完全沉淀的pH为 。 答案 (5) c(Fe3+)·c3(OH-) 3 7、三氯化铁是一种重要的化合物，可用来腐蚀电路板。某温度下，腐蚀废液含有0.5 mol/L 和0.26 mol/L ，使完全沉淀( mol/L认为沉淀完全)，而不沉淀，则需控制溶液pH的范围为 。(某温度时，；) 答案：。 8、常温下，CaS的，饱和溶液中存在平衡：。试根据沉淀溶解平衡知识回答问题： (1)该温度下，将mol/L氯化钙溶液mol/L硫化钠溶液等体积混合， (填“能”或“不能”)产生沉淀。 (2)已知Ksp[Cr(OH)3]=8.0×10-32，在mol/L的溶液中，当刚开始沉淀时，溶液的pH为 (保留1位小数，lg5≈0.7)。 答案（1）不能产生沉淀； （2）4.3。 题型四、多平衡常数联合问题 9、NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知：某温度下，H2S的电离常数Ka1=1.0×10-7，Ka2=7.0×10-15，反应Hg2+(aq)+HS-(aq)⇌HgS(s)+H+(aq)的平衡常数K=1.75×1038，则该温度下Ksp(HgS)= 。 答案4×10-53 10、、两种温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，请回答下列问题。 ① (填“＞”“＜”或“=”)，温度时 。 ②根据温度时的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是 (填标号)。 A．加入固体可由a点变为b点 B．温度下，在曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有沉淀生成 C．蒸发溶剂可能由d点变为曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点 D．升温可由b点变为d点 ③温度时，现有0.2mol的沉淀，每次用1L饱和溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使中的全部转化到溶液中，需要反复处理 次。[提示：，，] 10、①。 ②ABC。 ③设每次用1L1.7mol/L饱和Na2CO3溶液能处理xmolBaSO4，，c()= ，c()=xmol/L， 根据，解得x=0.069，处理次数，所以至少要反复处理3次。 11、FeCO3达到沉淀溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为9.5，c（Fe2+）=1×10﹣6 mol/L．试判断所得的FeCO3中是否含有Fe（OH）2，请通过简单计算说明理由 ．（已知：Ksp[Fe（OH）2]=4.9×10﹣17）． 答案：有Fe（OH）2沉淀生成； 12、某溶液只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子，且三种离子沉淀时的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ pH 氢氧化物开始沉淀 1.9 7.0 4.7 氢氧化物完全沉淀 a 9.0 6.7 已知：i：Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39(mol·L-1)4 ii：通常认为，离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1即沉淀完全 （1）通过计算，a= 。为制备CuCl2·3H2O，要除去Fe2+、Fe3+，应先加入 ，然后再加入 (填名称)将pH调节在a≤pH< (填写范围)。 （2）已知某温度下CaSO4的Ksp=4.9×10-5mol2·L-2，现将50mL9.9×10-3mol·L-1的CaCl2溶液与100mL2.0×10-3mol·L-1的Na2SO4溶液混合 (填“有”“无”)产生沉淀，理由是 (假设混合后溶液的体积为两种溶液的体积之和)。 答案：已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39，离子浓度≤1.0×10﹣5mol·L﹣1即沉淀完全则，c3(OH-) ≥，则c(OH-)≥1.0×10-11.3mol/L，即，则，即a=2.7；为制备CuCl2·3H2O，要除去Fe2+、Fe3+，由于Fe2+完全沉淀时Cu2+也完全沉淀，故应先将Fe2+氧化为Fe3+再调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3；为了不引入新杂质，故应先加入氯水/双氧水将Fe2+氧化为Fe3+；再加入氧化铜/氢氧化铜/碳酸铜/碱式碳酸铜调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3；调节pH时不能沉淀Cu2+，范围是小于4.7； （2）无沉淀产生。 13、是一种重要的化工原料，25℃时，，；，。 (1)常温下，实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢，是一个弱酸制强酸的特例。其反应原理为，该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。 (2)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS，发生反应的离子方程式为 ，当反应达到平衡时， 。 答案（1）① ② ③ ④ 则①=②+③-④，①的平衡常数为。 （2），则向含的废水中加入沉淀剂转化为CuS，离子方程式为；当反应达到平衡时，。 14、向浓度均为的和混合溶液中，加入少量的NaOH固体调节溶液的pH，可以实现与的分离。已知常温下：的， 的。 (1)饱和溶液的pH约为___________。 A．7 B．8 C．9 D．10 (2)先析出的沉淀为 (填化学式)。 (3)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于时，可认为沉淀反应达到完全。要使原溶液中分离，需控制pH的范围为 。(pH值取整数) 答案：（1）D； （2）由于的远小于的，即使氢氧化铁沉淀属于三元碱，在相同条件下，沉淀所需要的氢氧根离子浓度更低，更容易沉淀，先析出的沉淀为； （3）完全沉淀时，，，，开始沉淀时，，，，，所以要使原溶液中、分离，需控制的范围为3.2<pH<8.9，值取整数即4<pH<8。 15、如图为某温度下，PbS(s)、 ZnS(s)、 FeS(s)分 别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液c(S2−)、金属阳离子浓度变化情况。（1）如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是 (填化学式)。 （2）已知常温下，FeS的Ksp= 6.3 ×10−18， H2S的饱和溶液中c(H+)与c(S2−)之间存在如下关系： c2(H+)·c(S2−)=1.0×10−22，将适量FeS投入到氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)达到0.063 mol∙L−1，应调节溶液的pH= 。 答案：（1）根据图中分析PbS(s)、 ZnS(s)、 FeS(s)三种物质溶解平衡时金属阳离子浓度相同时，硫离子浓度依次增大，则三者的Ksp大小顺序为Ksp(PbS)＜Ksp(ZnS)＜Ksp(FeS)，则三种物质中FeS的溶解度最大，FeS溶液中的硫离子浓度最大，由于氢离子消耗硫离子，因此沉淀最先溶解的是溶解度最大的FeS；故答案为：FeS。 （2）欲使溶液中c(Fe2+)达到0.063 mol∙L−1，则溶液中的c(S2−)= ，根据c2(H+)·c(S2−)= c2(H+)×1.0×10−16=1.0×10−22，则c(H+)=1.0×10−3 mol∙L−1，则pH=3；故答案为：3 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$