3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第1课时（同步讲义）化学沪科版2020选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第1课时 难溶电解质的溶度积常数 教学目标 1． 通过知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化为实质。 2． 通过知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 重点和难点 溶度积计算、沉淀转化 ◆知识点一 沉淀溶解平衡的基本概念 难溶电解质在水中存在溶解和沉淀两个过程，难溶电解质通过溶解可以存在于水中，也可以从溶液中析出成为固体，这两个过程在一定条件下会达到动态平衡。 习惯上人们将在 100 g 水中溶解的质量小于 0.01 g 的电解质称为难溶电解质。将难溶电解质放入水中，就会发生______和______两个过程。例如，把 AgCl 固体放入水中。 在水分子的作用下少量的 Ag+ 和 Cl—脱离 AgCl 固体表面进入到溶液中，成为水合离子，这是 AgCl 的溶解过程； 与此同时，溶液中的 Ag+ 和 Cl—受到 AgCl 表面正、负离子的吸引沉积到 AgCl 表面，这是 AgCl 的沉淀过程： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl—(aq) 特别提醒 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 易溶电解质做溶质时只要有饱和溶液也可存在溶解平衡。 难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1×10-5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。 即学即练 1．难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法错误的是 A．沉淀的速率和溶解的速率相等 B．难溶电解质在水中形成饱和溶液 C．再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变 D．BaSO4属于难溶电解质，它在水中完全不能溶解 2．将等浓度，等体积的溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度的说法中，不正确的是 A．加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动 B．加入少量固体，平衡向溶解方向移动，增大 C．加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动，增大 D．加入少量KI固体，平衡向沉淀方向移动，减小 3．下列叙述中，正确的是 A．沉淀达到溶解平衡状态，溶液中各离子浓度一定相等 B．向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时，和的浓度不变 C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积 D．水溶液的导电性很弱，所以为弱电解质 ◆知识点二 影响沉淀溶解平衡的因素 1.内因：难溶电解质自身性质 2.外因：温度、浓度、同离子效应 温度：温度越高，沉淀溶解越多，温度越低，沉淀溶解越少，但是氢氧化钙除外，对于氢氧化钙温度越高则温度越低。 浓度：对于沉淀溶解平衡而言，加水稀释将导致平衡向溶解方向移动 同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。 加入其他物质：假如加入的离子将会与沉淀溶解产生的离子相反应，则将会导致沉淀向着溶解的方向移动。 3.沉淀溶解平衡与电离平衡的比较 相同点：沉淀溶解平衡与电离平衡都是化学平衡的一种，两种平衡移动都符合化学平衡移动的一般规律，其平衡移动都是可以由勒夏特列原理推测，皆存在平衡常数。 不同点：（1）难溶电解质的电离可能既有强电解质也有弱电解质。难电离物质只能是弱电解质。 （2）难溶电解质皆为晶体，电离平衡的移动中的电离则为分子与离子之间的电离与结合. （3）表示方法： ①沉淀溶解平衡： 如 Al(OH)3(s) ⇌Al3＋(aq)＋3OH－(aq) BaSO4(s) ⇌Ba2＋(aq)＋SO4 2－(aq) ②难溶电解质的电离： Al(OH)3 ⇌Al3＋＋3OH－ BaSO4===Ba2＋＋SO42- 易错提醒 1. 难溶的电解质更易建立溶解平衡。离子反应中易生成溶解度很小的沉淀物质。 2. 难溶的电解质溶解度很小，但不会等于0，并不是绝对不溶。 3. 习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。 即学即练 1．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡时，为使固体的量减少，需加入少量的下列哪种固体 A． B． C． D． 2．在下列溶液中，的溶解度最大的是 A．纯水 B．2mol/L 溶液 C．0.1mol/L 溶液 D．1mol/L 溶液 3．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是 A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中仍存在Ag＋和Cl- C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．向AgCl悬浊液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度增大 ◆知识点三 难溶电解质的溶解度常数 1． Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越______，越难溶。 2． Ksp与温度有关。其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越______。 3． Ksp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，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。在一定温度下，某物质Ksp为______。 即学即练 1. 已知室温下Mg(OH)2 的Ksp = 5.6×10-12，Cu(OH)2 的Ksp = 2.2×10-20，则Mg(OH)2 和Cu(OH)2 在水中溶解能力的大小关系为 A．前者大于后者 B．前者小于后者 C．相等 D．无法比较 2. 下列依据相关数据作出的推断中，错误的是 A．依据难溶电解质Ksp的大小，可推断Ksp越大难溶电解质在水中的溶解程度就越高 B．根据反应的平衡常数的大小，可推断该化学反应可能进行的程度 C．依据反应的焓变和熵变，可推断该反应在一定温度和压强下能否正向自发进行 D．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 3. 已知25℃时，物质的溶度积常数为Ksp(FeS)=6.3×10﹣18；Ksp(CuS)=1.3×10﹣36；Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24.下列说法不正确的是 A．足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中，Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10﹣35mol/L B．除去工业废水Fe2+中的Cu2+，可选用FeS作沉淀剂 C．在相同温度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度 D．在ZnS的饱和溶液中，加入ZnCl2溶液，平衡向生成沉淀方向移动，Ksp(ZnS)不变 ◆知识点四 Ksp应用 1． 溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中的离子浓度幂之积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成。 以沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋＋SO42－为例： Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)______Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)______Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q=(Ba2＋)·c(SO42－)______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.溶解度的比较 1. 同种类型的难溶电解质，Ksp可用于溶解度的直接比较。 如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，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来确定溶解能力的大小。 如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接比较溶解度大小。 3． 判断沉淀生成的顺序 对于同类型且含有相同离子的沉淀，溶度积越______，沉淀越先生成。 4． 判断沉淀生成的条件 生成沉淀的条件是满足Qc______Ksp，由此可以计算出使离子沉淀完全的条件。通常认为当溶液中的离子浓度小于等于____________时，该离子已沉淀完全。 特别提醒 可以根据Ksp判定溶解度大小；确定不同离子的沉淀先后顺序；判定离子是否沉淀完全等。 即学即练 1. 已知，，某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A． B． C． D． 2. 要使工业废水中的重金属离子沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知与、、形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为 A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 3. 根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将铜丝插入溶液中 铜丝溶解，溶液变蓝 金属性： B 向含有和的混合溶液中滴加溶液 先产生黄色沉淀 C 向溶液中先滴加稀硫酸，再滴加溶液 溶液变红色 溶液已变质 D 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并加热，冷却后再加入少量碘水 溶液变蓝 淀粉未水解 ◆知识点五 Ksp计算类型 1. 已知溶度积，求饱和溶液中某种离子的浓度。 如Ksp(AgCl)＝a，则饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝mol•L－1。 2. 已知溶度积和溶液中某种参与沉淀溶解平衡的离子浓度，求达到沉淀溶解平衡后另一种参与沉淀溶解平衡的离子浓度。 如某温度下Ksp(AgCl)＝a，在0.1 mol•L－1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)=10a mol/L。 3. 计算沉淀转化反应的平衡常数。 如对于反应Cu2＋＋ZnS(s) CuS(s)＋Zn2＋， Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)•c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)•c(S2－)， 该反应的平衡常数K＝ 4. 利用Ksp和Kw的关系计算溶液的pH 即学即练 1．氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)，常温下其Ksp=2×10-20，某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液pH值大于 A．3 B．5 C．7 D．9 2．已知某温度下：，，若加入来沉淀和，当溶液中和共存时，溶液中的为 A．105 B．106 C．10-4 D．10-7 3．某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收： 已知： 物质 下列说法错误的是 A．适当增大硫酸浓度，可提高镍钴矿的浸出率 B．滤渣的成分为、和 C．通过调节pH可分离镍钴渣中的镍元素和钴元素 D．“沉镁”中为使沉淀完全(25℃)，需控制pH不低于11.1 一、影响沉淀溶解平衡的因素 温度——大多数难溶电解质的溶液是吸热过程，升高温度，平衡向吸热方向移动，即平衡向溶解的方向移动。 浓度——加水稀释，平衡向溶解的方向移动 同离子效应——加入与难溶电解质电离出的离子相同的离子，平衡向沉淀方向移动。 反应离子——加入能消耗难溶电解质电离出离子的物质，平衡向溶解方向移动。 实践应用 1．常温下，当悬浊液达到溶解平衡时，则 A．沉淀的速率和溶解的速率相等 B．体系中和浓度相等 C．再加入固体，可以增大 D．升高温度可以促进溶解，增大 2．一定温度下，Fe(OH)3固体在水溶液中存在平衡：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)要使Fe(OH)3固体减少而c(Fe3+)不变，可采取的措施是 A．加少量水 B．通入HCl C．加入少量FeCl3 D．升高温度 3．下列说法中，正确的是 A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止 B．物质M的比N小，则M的溶解度一定比N小 C．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溶液中的相同 2、 溶度积 溶度积的应用： 1. 已知溶度积求溶液中的某离子的浓度。 2. 已知溶度积，求沉淀转化平衡体系中的离子浓度比。 3. 利用溶度积常数计算金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH。 实践应用 1．电镀工厂的废水中常含有一定量的，配离子生成反应的平衡常数称为稳定常数用表示；已知常温下：，。下列说法正确的是 A．向电镀废水中加入一定量除去后，滤液可直接排放 B．处理后的废液中若仅含，则溶液pH约为 C．NaCN溶液可以显著溶解 D．向废水中加入稀硫酸调至，溶液中存在 2．随着锂离子电池在众多领域的广泛应用，其废旧电池的回收工作愈发显得意义重大。现行的回收工艺通常采用酸浸碱浸的方法，从锂离子电池正极材料(含少量金属)中提取和，得到的和在空气中煅烧，可实现的再生。 一种现行回收工艺的流程如下图所示。下列说法正确的是 已知：。 A．“浸取”反应中，正极材料成分为还原剂 B．“浸取”时转化为和 C．滤液2中 D．再生： 3．某炼锌废渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知：①的结构式为。 ②金属离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该金属离子已沉淀完全。 ③25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。 下列说法正确的是 A．“浸渣”只含Cu单质 B．“沉锰”步骤中，每生成1.0 mol MnO2，产生4 mol H+ C．常温下，“沉淀”步骤中，Fe3+尚未沉淀完全 D．“沉钻”步骤中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5 ：2 3、 沉淀的生成、溶解与转化 沉淀溶解：加入适当的物质，与沉淀溶解平衡体系中相应的离子反应，降低相应离子的浓度促使平衡向沉淀溶解的方向移动。沉淀溶解常用的方法有酸溶解法、盐溶解法、生成配合物法、氧化还原溶解法等。 沉淀的转化：对于一些用酸或其他方法都不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀，一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现；两者溶解度差别越大，转化越容易。 实践应用 1．100 mL 0.001 mol·L-1 KCl 溶液中加入1 mL 0.001 mol·L-1 AgNO3溶液(已知AgCl的Ksp=1.8×10-10) ，下列判断正确的是 A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出 C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl 2．25℃时，AgCl、Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图，其中、(代表或)。下列说法正确的是 A．向a点溶液中滴加浓AgNO3溶液，可实现a点到d点的转化 B．，且 C．Ksp(AgCl)的数量级为10-9 D．向c(Cl-)和c()均为0.001 mol/L的溶液中滴加AgNO3溶液，Ag2CrO4先沉淀 3．下列实验中，依据实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 操作 现象 结论 A 常温下，向盛有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸 溶液红色逐渐褪去并出现凝胶 非金属性：Cl＞Si B 向1 mL0.1 mol/LAgNO3溶液中滴加2滴0.1 mol/LNaCl溶液，再滴加2滴0.1 mol/L NaI溶液 先产生白色沉淀，滴加NaI溶液后，又产生黄色沉淀 相同温度下，Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl) C 向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色，加热褪色后的溶液，溶液恢复红色 溶液X中一定含有 D 常温下，向稀硫酸中加入少量的Cu2O 溶液由无色变为蓝色并有红色固体产生 反应中Cu2O既作氧化剂，又作还原剂 考点一 溶度积的应用 【例1】碳酸锰常用作脱硫的催化剂及瓷釉、涂料和清漆的颜料。室温下，用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知，下列说法正确的是 A．长期储存NaF溶液应密封于玻璃容器并置于阴凉通风处 B．“除镁”得到的上层清液中： C．“沉锰”的离子方程式为 D．“沉锰”后的滤液中： 解题要点 一个离子沉淀完全，默认溶液离子浓度小于等于1×10-5mol/L。 【变式1-1】25℃时，Ga(OH)3、In(OH)3和Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。图中pc(阳离子)表示Ga3+、In3+和Cu2+的浓度负对数（pc=-lgc），pOH表示OH-的浓度负对数。已知：。下列说法错误的是 A．Ⅲ线代表Cu(OH)2 B． C．In3+恰好完全沉淀时溶液的pH=4.6 D．向Ga3+和Cu2+均为1mol·L-1的混合液中滴加NaOH溶液，Cu(OH)2先沉淀 【变式1-2】依据反应实验模拟去除锅炉水垢中的的过程如图所示： 已知的电离平衡常数、，，。 下列说法正确的是 A．常温下，pH=12的溶液， B．把转化为的目的是要减小的浓度 C．转化反应正向进行，需满足 D．转化过滤后的滤液中，始终存在： 考点二 图像问题 【例2】依据反应a：，实验模拟去除锅炉水垢中的。常温下(忽略温度变化)，向固体中加入一定量的溶液，测得pH随时间变化如图所示。 资料：常温下，，，。 下列分析错误的是 A．的溶液中， B．反应a正向进行，需满足 C．该实验同时可以证明溶液显碱性的原因是的水解 D．反应进行到1500s时，上层清液中 解题要点 关注特殊点，交点，起点等，根据特殊点求溶度积，再根据溶度积解决问题。 【变式2-1】室温下，向、均为的混合溶液中持续通入气体，始终保持饱和即，通过调节可使生成沉淀，生成沉淀，体系中与的关系如下图所示，为、、和的浓度，单位均为。（已知：的；）下列说法不正确的是一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A．a点条件下能生成AgCl沉淀，不能生成Ag2CrO4沉淀 B．的平衡常数 C．向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 D．b点时， 考点三 沉淀转化问题和判定溶度积大小 【例3】下列装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 配制一定浓度的NaOH溶液 比较Ksp(Ag2CrO4)与Ksp(AgCl)的相对大小 实验室制备SO2 制备无水MgCl2 解题要点 溶解度大的转为溶解度小的更容易；溶解度小可以转化为溶解度大的。需要根据溶液中离子浓度具体判定。 【变式3-1】根据下列实验事实能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 常温下，向试管中加入乙醇和钠粒，一段时间后，钠粒从试管底部浮起 反应放热，钠粒体积膨胀，密度减小 B 常温下，分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠，前者反应更剧烈 分子中氢氧键的极性：乙酸>乙醇 C 在和时，测得溶液的分别是9.66和9.37 水解常数： D 常温下，分别向浓度均为的和溶液中通入气体至饱和，仅后者生成沉淀 溶度积常数： 【变式3-2】将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中，如图所示，I、II中均有沉淀产生。已知Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.7×10-11，Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17，Ksp[FeCO3]=3.2×10-11。 下列说法正确是 A．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在：c(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-) B．I中的沉淀只有Fe(OH)2、FeCO3 C．II中生成FeCO3的反应：+Fe2+=FeCO3+H+ D．II中加入FeSO4溶液，不能生成Fe(OH)2沉淀 基础达标 1．化学用语是化学的专用术语，包括元素符号、离子符号、化学式、化合价、数字的含义、化学方程式等。下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．的结构简式： C．氢硫酸的第二步电离方程式： D．的沉淀溶解平衡： 2．向含有固体的饱和溶液中加入少量的硫酸，下列说法正确的是 A．减小 B．减小 C．固体的质量减小 D．的溶度积减小 3．常温下，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是 A．该温度下，a点与d点的相等 B．该温度下，c点的浓度商Q小于b点 C．对于反应，升温有利于该反应正向进行 D．医学上可用作X光透视肠胃时的药剂 4．下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是 A．“”说明没有完全电离，是弱电解质 B．等物质的量的和溶于水，溶液中一定有和 C．向饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成 D．向饱和溶液中滴加少量饱和溶液，生成黄色沉淀，说明 5．25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡：PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I－ (aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是 A．沉淀溶解平衡向左移动 B．溶度积常数Ksp增大 C．溶液中Pb2+浓度增大 D．溶液中Pb2+和I－ 浓度都减小 6．龙虎山是中国典型的丹霞地貌风景，其红色砂砾由石灰岩()、氢氧化铁、硫酸钙等成分组成。下列说法正确的是 A．、和均为电解质 B．石灰岩受热分解的能量变化如图所示 C．氢氧化铁胶体可用作净水剂，是由于+3价的铁具有氧化性 D．硫酸钙的饱和溶液中存在 7．下列有关AgCl的沉淀－溶解平衡的说法中，正确的是 A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，且c(Cl－)一定等于c(Ag+) B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl－ C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变 8．下列关于离子共存的说法正确的是 A．某溶液中可能大量存在以下离子： B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子： C．常温下，中性溶液中能大量共存的离子： D．常温下，由水电离出的的溶液中可能大量共存的离子： 9．实验：①溶液和溶液等体积混合得到浊液，过滤得到滤液和白色沉淀；②向滤液b中滴加溶液，出现浑浊；③向沉淀中滴加溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A．浊液中存在沉淀溶解平衡： B．滤液b中不含有 C．③中颜色变化说明转化为 D．实验可以证明比更难溶 10．如图是某温度下，将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后，假定溶液体积不变的情况下，加入Na2CO3使c ()增大过程中，溶液中c(Ba2＋)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。 （1）该温度下，BaSO4的Ksp= 。 （2）当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成；BaCO3的Ksp= 。 （3）图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2＋)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”)；沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)＋(aq)BaCO3(s)＋ (aq)，该反应的平衡常数K= （4）向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体，假定溶液体积不变，当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时，溶解BaSO4的物质的量为 mol。 综合应用11．25℃下AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样和含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr；溶液中的离子浓度小于或等于mol·L-1时可认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．曲线①为的沉淀溶解平衡曲线 B．滴定达到终点时，溶液中 C．滴定时，若指示剂浓度超过mol·L-1，所测结果受影响 D．向相同浓度的NaCl和NaBr混合溶液中，滴加硝酸银溶液，先沉淀 12．常温下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或，物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是 A．a点无沉淀生成，有沉淀生成 B．表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间 C．当时，饱和溶液中 D．向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液，分别至c点时，和的溶解度均为 13．镍电池芯废料中主要含有金属镍，还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备的工艺流程如图。下列说法正确的是 已知：常温下，，。 A．常温“酸浸”时，硫酸浓度越高，反应速率越快 B．常温下，“调”后的滤液中 C．“氧化2”发生反应的离子方程式为 D．实际生产中发现的实际用量比理论用量多，可能的原因为生成的能催化的分解 14．常温下，某溶液中和浓度之和为，两种离子的分布分数随的变化关系如图所示(比如)。下列说法错误的是 A．随增大，溶液的pH增大 B．常温下，的平衡常数为0.5 C．当时， D．加入溶液可实现AgCl和固态混合物的分离 15．按要求填空： （1）某种酱油的，则该酱油中的 。 （2）在常温下，实验测得溶液的pH=9，则溶液中由水电离出来的 。 （3）在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全（浓度等于）时，溶液中 ， 。（已知25 ℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10）。 拓展培优 16．在水溶液中存在平衡：；。常温下，、与的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．曲线①代表-与的关系 B． C．   D．向的溶液加入固体，时，恰好沉淀完全 17．25℃，AgCl和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以(砖红色)为指示剂，用标准溶液滴定含Cl水样中Cl的浓度。下列说法正确的是 A．曲线M为的沉淀溶解平衡曲线 B．X点条件下可以同时生成AgCl和沉淀 C．滴定时，理论上水样中指示剂最小浓度为 D．反应的平衡常数K数量级为 18．某工业酸性废水(含、、、)可采用流过石灰石滤床法处理。在不同酸碱条件下的溶解平衡体系中pH与关系如下图所示，c为、、的浓度，单位。A、B、C点均近似达溶解平衡。下列说法错误的是 A． B．①是pH与关系曲线 C．的数量级为 D．时，约为 19．完成下列问题。 （1）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c() (填“>”“<”或“=”)c()；反应++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Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11) （2）已知Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11，常温下在某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，试通过计算判断 (填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。 （3）CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq)，该反应的平衡常数K= [已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6，Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。 （4）已知常温下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-1.9，Ka2=1.0×10-7.2，计算0.1 mol·L-1NaHSO3溶液的pH为 (忽略的二级水解)。 20. 工业上可以用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4固体，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3。 【已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10−10，Ksp(BaCO3)=2.5×10−9】 （1）该过程用离子方程式可表示为 。此反应的平衡常数K = (填写计算结果)。 （2）若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3，至少要加入多少mol Na2CO3 ？(写出计算过程) 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第1课时 难溶电解质的溶度积常数 教学目标 1． 通过知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化为实质。 2． 通过知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 重点和难点 溶度积计算、沉淀转化 ◆知识点一 沉淀溶解平衡的基本概念 难溶电解质在水中存在溶解和沉淀两个过程，难溶电解质通过溶解可以存在于水中，也可以从溶液中析出成为固体，这两个过程在一定条件下会达到动态平衡。 习惯上人们将在 100 g 水中溶解的质量小于 0.01 g 的电解质称为难溶电解质。将难溶电解质放入水中，就会发生溶解和沉淀两个过程。例如，把 AgCl 固体放入水中。 在水分子的作用下少量的 Ag+ 和 Cl—脱离 AgCl 固体表面进入到溶液中，成为水合离子，这是 AgCl 的溶解过程； 与此同时，溶液中的 Ag+ 和 Cl—受到 AgCl 表面正、负离子的吸引沉积到 AgCl 表面，这是 AgCl 的沉淀过程： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl—(aq) 特别提醒 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 易溶电解质做溶质时只要有饱和溶液也可存在溶解平衡。 难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1×10-5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。 即学即练 1．难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法错误的是 A．沉淀的速率和溶解的速率相等 B．难溶电解质在水中形成饱和溶液 C．再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变 D．BaSO4属于难溶电解质，它在水中完全不能溶解 【答案】D 【解析】A．达到沉淀溶解平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等，各离子浓度保持不变，故A正确； B．达到沉淀溶解平衡时，已经达到难溶电解质的溶解限度，溶液为饱和溶液，故B正确； C．加入的难溶电解质会以沉淀的形式存在，对于溶液中各离子的浓度无影响，故C正确； D．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，故D错误； 故答案为：D。 2．将等浓度，等体积的溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度的说法中，不正确的是 A．加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动 B．加入少量固体，平衡向溶解方向移动，增大 C．加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动，增大 D．加入少量KI固体，平衡向沉淀方向移动，减小 【答案】C 【分析】将等浓度等体积的溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，在溶液中达到沉淀溶解平衡：。 【解析】A．AgI的沉淀溶解平衡，加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动，A正确； B．AgI的沉淀溶解平衡，加入少量固体，由于硫化银的溶解度更小，AgI溶解，转化为沉淀， 增大，B正确； C．AgI的沉淀溶解平衡，加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动但仍然处于原温度下的溶解平衡，不变，C错误； D．AgI的沉淀溶解平衡，加入少量KI固体，增大了，平衡向沉淀方向移动，减小，D正确； 故选：C。 3．下列叙述中，正确的是 A．沉淀达到溶解平衡状态，溶液中各离子浓度一定相等 B．向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时，和的浓度不变 C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积 D．水溶液的导电性很弱，所以为弱电解质 【答案】B 【解析】A．沉淀达到溶解平衡状态，溶液中各离子浓度不一定相等，例如重铬酸银沉淀溶解平衡中，银离子和重铬酸根离子浓度不等，故A错误； B．，由方程式可知，含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时，平衡常数不变，则和的浓度不变，故B正确； C．溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，故C错误； D．AgCl在水溶液中溶解部分完全电离，是强电解质，故D错误； 故选B。 ◆知识点二 影响沉淀溶解平衡的因素 1.内因：难溶电解质自身性质 2.外因：温度、浓度、同离子效应 温度：温度越高，沉淀溶解越多，温度越低，沉淀溶解越少，但是氢氧化钙除外，对于氢氧化钙温度越高则温度越低。 浓度：对于沉淀溶解平衡而言，加水稀释将导致平衡向溶解方向移动 同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。 加入其他物质：假如加入的离子将会与沉淀溶解产生的离子相反应，则将会导致沉淀向着溶解的方向移动。 3.沉淀溶解平衡与电离平衡的比较 相同点：沉淀溶解平衡与电离平衡都是化学平衡的一种，两种平衡移动都符合化学平衡移动的一般规律，其平衡移动都是可以由勒夏特列原理推测，皆存在平衡常数。 不同点：（1）难溶电解质的电离可能既有强电解质也有弱电解质。难电离物质只能是弱电解质。 （2）难溶电解质皆为晶体，电离平衡的移动中的电离则为分子与离子之间的电离与结合. （3）表示方法： ①沉淀溶解平衡： 如 Al(OH)3(s) ⇌Al3＋(aq)＋3OH－(aq) BaSO4(s) ⇌Ba2＋(aq)＋SO4 2－(aq) ②难溶电解质的电离： Al(OH)3 ⇌Al3＋＋3OH－ BaSO4===Ba2＋＋SO42- 易错提醒 1. 难溶的电解质更易建立溶解平衡。离子反应中易生成溶解度很小的沉淀物质。 2. 难溶的电解质溶解度很小，但不会等于0，并不是绝对不溶。 3. 习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。 即学即练 1．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡时，为使固体的量减少，需加入少量的下列哪种固体 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．加入少量氯化镁固体时，溶液中的镁离子浓度增大，平衡逆向移动，氢氧化镁固体的量增大，故A不符合题意； B．加入少量氢氧化钠固体时，溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，氢氧化镁固体的量增大，故B不符合题意； C．加入少量氧化钠固体时，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，氢氧化镁固体的质量增大，故C不符合题意； D．加入少量硫酸氢钠固体时，硫酸氢钠电离出的氢离子中和溶液中的氢氧根离子，溶液中氢氧根离子浓度减小，平衡正向移动，氢氧化镁固体的量减小，故D符合题意； 故选D。 2．在下列溶液中，的溶解度最大的是 A．纯水 B．2mol/L 溶液 C．0.1mol/L 溶液 D．1mol/L 溶液 【答案】A 【解析】硫酸钡饱和溶液中存在如下平衡：BaSO4(s)=Ba2+(aq)+SO(aq)，增大溶液中的钡离子、硫酸根离子浓度，平衡左移，会使硫酸钡的溶解度减小，所以纯水在硫酸钡的溶解度最大，故选A。 3．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是 A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中仍存在Ag＋和Cl- C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．向AgCl悬浊液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度增大 【答案】D 【解析】A．氯化银存在溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，该平衡为动态平衡，AgCl的沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等，A正确； B．AgCl在水中存在溶解平衡是动态平衡，溶液中存在Ag＋和Cl－，B正确； C．升高温度，溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动，AgCl沉淀的溶解度增大，C正确； D．向AgCl悬浊液中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，AgCl沉淀溶解平衡左移，溶解度减小，D错误； 故选D。 ◆知识点三 难溶电解质的溶解度常数 1． Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。 2． Ksp与温度有关。其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。 3． Ksp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，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。在一定温度下，某物质Ksp为常数。 即学即练 1. 已知室温下Mg(OH)2 的Ksp = 5.6×10-12，Cu(OH)2 的Ksp = 2.2×10-20，则Mg(OH)2 和Cu(OH)2 在水中溶解能力的大小关系为 A．前者大于后者 B．前者小于后者 C．相等 D．无法比较 【答案】A 【解析】和的组成结构相似，其溶度积表达式均可以用来表示，则可以直接用的大小来比较溶解度大小，其越大溶解度越大，对比的远大于的，得到溶解度，即前者溶解度大于后者，答案所给四个选项中，A选项符合题意。 故答案为：A。 2. 下列依据相关数据作出的推断中，错误的是 A．依据难溶电解质Ksp的大小，可推断Ksp越大难溶电解质在水中的溶解程度就越高 B．根据反应的平衡常数的大小，可推断该化学反应可能进行的程度 C．依据反应的焓变和熵变，可推断该反应在一定温度和压强下能否正向自发进行 D．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 【答案】A 【解析】A．对于组成相似的难溶电解质，Ksp越大难溶电解质在水中的溶解程度就越高，但若两种难溶电解质的组成不相似，Ksp越大难溶电解质在水中的溶解程度不一定越高，A错误； B．反应的平衡常数越大，反应正向进行的程度越大，当平衡常数大于105时，通常认为反应完全，B正确； C．依据反应的焓变和熵变，当∆H-T∆S＜0时，可推断该反应在一定温度和压强下能正向自发进行，C正确； D．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小进行比较，当Q＞Ｋ时，反应逆向进行；当Q＜Ｋ时，反应正向进行；当Q=Ｋ时，反应达平衡状态，D正确； 故选A。 3. 已知25℃时，物质的溶度积常数为Ksp(FeS)=6.3×10﹣18；Ksp(CuS)=1.3×10﹣36；Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24.下列说法不正确的是 A．足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中，Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10﹣35mol/L B．除去工业废水Fe2+中的Cu2+，可选用FeS作沉淀剂 C．在相同温度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度 D．在ZnS的饱和溶液中，加入ZnCl2溶液，平衡向生成沉淀方向移动，Ksp(ZnS)不变 【答案】A 【解析】A．H2S是弱酸，0.1mol/L的H2S溶液中，硫离子的浓度小于0.1mol/L，Ksp(CuS)=1.3×10﹣36，所以溶液中Cu2+的最大浓度大于1.3×10﹣35mol/L，故A错误； B．由于Ksp(CuS)＝1.3×10﹣36＜Ksp(FeS)＝6.3×10﹣18，CuS的溶解度小于FeS的，所以除去工业废水Fe2+中的Cu2+，可选用FeS作沉淀剂，故B正确； C．由B项可知，Ksp(CuS)＝1.3×10﹣36＜Ksp(FeS)＝6.3×10﹣18，CuS的溶解度小于FeS的溶解度，故C正确； D．溶度积受温度影响，与离子浓度无关，在ZnS的饱和溶液中，加入ZnCl2溶液，Ksp(ZnS)不变，故D正确； 故选A。 ◆知识点四 Ksp应用 1． 溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中的离子浓度幂之积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成。 以沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋＋SO42－为例： Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q=(Ba2＋)·c(SO42－)<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.溶解度的比较 1. 同种类型的难溶电解质，Ksp可用于溶解度的直接比较。 如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，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来确定溶解能力的大小。 如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接比较溶解度大小。 3． 判断沉淀生成的顺序 对于同类型且含有相同离子的沉淀，溶度积越小，沉淀越先生成。 4． 判断沉淀生成的条件 生成沉淀的条件是满足Qc>Ksp，由此可以计算出使离子沉淀完全的条件。通常认为当溶液中的离子浓度小于等于10-5mol•L－1时，该离子已沉淀完全。 特别提醒 可以根据Ksp判定溶解度大小；确定不同离子的沉淀先后顺序；判定离子是否沉淀完全等。 即学即练 1. 已知，，某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】浓度均为0.01 mol/L的形成沉淀时，所需分别为、、，所需越小，越先产生沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为，故选C。 2. 要使工业废水中的重金属离子沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知与、、形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为 A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 【答案】A 【分析】沉淀工业废水中的时，生成沉淀的反应进行得越完全越好； 【解析】A．的溶解度最小，沉淀最彻底，硫化物是最佳选择； B．硫酸盐对应的溶解度最大，沉淀效果最差； C．碳酸盐的溶解度虽比小，但远大于，效果不如硫化物； D．三种沉淀剂中硫化物最优，硫酸盐效果差； 故答案选：A。 3. 根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将铜丝插入溶液中 铜丝溶解，溶液变蓝 金属性： B 向含有和的混合溶液中滴加溶液 先产生黄色沉淀 C 向溶液中先滴加稀硫酸，再滴加溶液 溶液变红色 溶液已变质 D 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并加热，冷却后再加入少量碘水 溶液变蓝 淀粉未水解 【答案】B 【解析】A．铜与反应生成和，说明的还原性强于，但无法直接得出金属性＞（金属活动性表中＞），故A项错误； B．加入等浓度的和混合液，先析出沉淀，说明的溶度积更小，即，故B项正确； C．溶液中加稀硫酸后，与形成强氧化性，可能将氧化为，因此无法证明是否变质，故C项错误； D．未中和酸性直接加碘水显蓝色，只能说明淀粉未完全水解，但是不能断定淀粉“未水解”，故D项错误； 故选B。 ◆知识点五 Ksp计算类型 1. 已知溶度积，求饱和溶液中某种离子的浓度。 如Ksp(AgCl)＝a，则饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝mol•L－1。 2. 已知溶度积和溶液中某种参与沉淀溶解平衡的离子浓度，求达到沉淀溶解平衡后另一种参与沉淀溶解平衡的离子浓度。 如某温度下Ksp(AgCl)＝a，在0.1 mol•L－1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)=10a mol/L。 3. 计算沉淀转化反应的平衡常数。 如对于反应Cu2＋＋ZnS(s) CuS(s)＋Zn2＋， Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)•c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)•c(S2－)， 该反应的平衡常数K＝ 4. 利用Ksp和Kw的关系计算溶液的pH 即学即练 1．氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)，常温下其Ksp=2×10-20，某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液pH值大于 A．3 B．5 C．7 D．9 【答案】B 【解析】由溶度积可知，生成氢氧化铜沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度应大于==1×10-9mol/L，溶液pH大于5，故选B。 2．已知某温度下：，，若加入来沉淀和，当溶液中和共存时，溶液中的为 A．105 B．106 C．10-4 D．10-7 【答案】A 【解析】硫化锌和硫化铜共存的溶液中====105，故选A。 3．某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收： 已知： 物质 下列说法错误的是 A．适当增大硫酸浓度，可提高镍钴矿的浸出率 B．滤渣的成分为、和 C．通过调节pH可分离镍钴渣中的镍元素和钴元素 D．“沉镁”中为使沉淀完全(25℃)，需控制pH不低于11.1 【答案】C 【分析】往硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)中加入石灰乳，再通入SO2和空气的混合气，Fe2+、Fe3+都转化为Fe(OH)3沉淀；往过滤后的滤液中加入NaOH溶液，将钴、镍转化为Co(OH)2、Ni(OH)2沉淀；过滤后再往滤液中加入NaOH，将镁转化为Mg(OH)2沉淀。 【解析】A．适当增大硫酸浓度，可提高镍钴矿的浸出率，因为增大反应物浓度能促进矿物中金属离子的溶解，A正确； B．氧化步骤加入石灰乳（含Ca2+）与硫酸根生成CaSO4沉淀；Fe2+被空气氧化为Fe3+，在碱性条件下生成Fe(OH)3沉淀；Mn2+被氧化为MnO2沉淀，故滤渣成分为MnO2、Fe(OH)3和CaSO4，B正确； C．Co(OH)2和Ni(OH)2的Ksp相同，在相同pH下二者离子浓度相同，无法通过调节pH分离，C错误； D．Mg2+沉淀完全时[Mg2+]≤10-5mol/L，由Ksp[Mg(OH)2]=10-10.8得c[OH⁻]==mol/L=10-2.9mol/L，pOH=2.9，pH=11.1，D正确； 故答案为：C。 一、影响沉淀溶解平衡的因素 温度——大多数难溶电解质的溶液是吸热过程，升高温度，平衡向吸热方向移动，即平衡向溶解的方向移动。 浓度——加水稀释，平衡向溶解的方向移动 同离子效应——加入与难溶电解质电离出的离子相同的离子，平衡向沉淀方向移动。 反应离子——加入能消耗难溶电解质电离出离子的物质，平衡向溶解方向移动。 实践应用 1．常温下，当悬浊液达到溶解平衡时，则 A．沉淀的速率和溶解的速率相等 B．体系中和浓度相等 C．再加入固体，可以增大 D．升高温度可以促进溶解，增大 【答案】A 【解析】A．溶解平衡是动态平衡，此时沉淀（固体生成）速率与溶解（固体溶解）速率相等，故A正确； B．Ca(OH)2溶解时生成1个Ca2+和2个OH-，故c(OH-)=2c(Ca2+)，浓度不相等，故B错误； C．已达平衡的悬浊液中，固体浓度视为常数，加入固体不会改变溶液中离子浓度，故C错误； D．Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低（反常溶解性），升温会减少溶解，c(Ca2+)反而降低，故D错误； 答案选A。 2．一定温度下，Fe(OH)3固体在水溶液中存在平衡：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)要使Fe(OH)3固体减少而c(Fe3+)不变，可采取的措施是 A．加少量水 B．通入HCl C．加入少量FeCl3 D．升高温度 【答案】A 【分析】要使Fe(OH)3固体减少，应使平衡向正向移动，但c(Fe3+)不变，说明仍为饱和溶液，可加入水，以此解答该题。 【解析】A．加入适量水，使溶解平衡正向移动，悬浊液中Fe(OH)3固体的质量减少，由于加水后仍是Fe(OH)3的饱和溶液，所以溶液中c(Fe3+)不变，A符合题意； B．通入HCl，反应消耗了Fe(OH)3固体溶解电离产生的OH-，使沉淀溶解平衡正向移动，悬浊液中Fe(OH)3固体的质量减少，c(Fe3+)增加，B不符合题意； C．加入少量FeCl3，增大了溶液中c(Fe3+)，使沉淀溶解平衡逆向移动，最终达到平衡时，导致悬浊液中Fe(OH)3固体的质量增加，C不符合题意； D．升高温度，Fe(OH)3固体的溶解度增大，悬浊液中Fe(OH)3固体的质量减少，c(Fe3+)增加，D不符合题意； 故合理选项是A。 3．下列说法中，正确的是 A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止 B．物质M的比N小，则M的溶解度一定比N小 C．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溶液中的相同 【答案】C 【解析】A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解速率相同但不为0，故A错误； B．与溶质的化学式有关，溶解度与溶质的摩尔质量有关，二者之间没有一致的关系，某物质的溶度积小，但溶解度可能大，故B错误； C．沉淀溶解平衡常存在的溶度积常数，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，故C正确； D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用，故D错误； 答案选C。 2、 溶度积 溶度积的应用： 1. 已知溶度积求溶液中的某离子的浓度。 2. 已知溶度积，求沉淀转化平衡体系中的离子浓度比。 3. 利用溶度积常数计算金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH。 实践应用 1．电镀工厂的废水中常含有一定量的，配离子生成反应的平衡常数称为稳定常数用表示；已知常温下：，。下列说法正确的是 A．向电镀废水中加入一定量除去后，滤液可直接排放 B．处理后的废液中若仅含，则溶液pH约为 C．NaCN溶液可以显著溶解 D．向废水中加入稀硫酸调至，溶液中存在 【答案】C 【解析】A．处理后的滤液含有CN⁻，直接排放可能仍存在毒性，A错误； B．设水解了x mol/L CN-，，计算得，0.01mol/LNaCN溶液的pH约为10.6，B错误； C．反应，C正确； D．pH=2，c(H+)=10-2mol/L，Ka(HCN)==6.25×10-10，得出c(CN⁻)<c(HCN)，D错误； 故选C。 2．随着锂离子电池在众多领域的广泛应用，其废旧电池的回收工作愈发显得意义重大。现行的回收工艺通常采用酸浸碱浸的方法，从锂离子电池正极材料(含少量金属)中提取和，得到的和在空气中煅烧，可实现的再生。 一种现行回收工艺的流程如下图所示。下列说法正确的是 已知：。 A．“浸取”反应中，正极材料成分为还原剂 B．“浸取”时转化为和 C．滤液2中 D．再生： 【答案】B 【分析】电池正极材料(含少量金属)，加稀硫酸及过氧化氢反应，生成铜离子、钴离子、锂离子，再加氢氧化钠进行沉铜，进一步加氢氧化钠进行沉钴，进行一系列操作得到碳酸锂，将得到的和在空气中煅烧，实现的再生；据此作答； 【解析】A．“浸取”反应中，正极材料成分中Co元素化合价由+3价降低为+2价，所以正极材料成分为氧化剂，A错误； B．“浸取”时和稀硫酸及过氧化氢反应，由流程图可知，沉钴时加NaOH溶液生成Co(OH)2，则Co元素在“浸取”时转化为Co2+，Li元素化合价不变，所以“浸取”时转化为和，B正确； C．滤液2中Cu(OH)2、Co(OH)2达到饱和，则滤液2中，C错误； D．再生的过程中，在空气中煅烧，氧气为氧化剂，所以化学方程式为：，D错误； 故选B。 3．某炼锌废渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知：①的结构式为。 ②金属离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该金属离子已沉淀完全。 ③25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。 下列说法正确的是 A．“浸渣”只含Cu单质 B．“沉锰”步骤中，每生成1.0 mol MnO2，产生4 mol H+ C．常温下，“沉淀”步骤中，Fe3+尚未沉淀完全 D．“沉钻”步骤中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5 ：2 【答案】B 【分析】由流程知，炼锌废渣经过稀硫酸酸浸后转化为含、、、、的滤液和含（不溶于水）、Cu（与稀硫酸不反应）的浸渣，过滤后向滤液中通入除去后，加入溶液将氧化为、氧化为，过滤除去后加入氢氧化钠溶液调溶液的将转化为除去，加入足量的溶液调溶液的将转化为，过滤得到。 【解析】A．由分析知，浸渣含Cu和PbSO4，A错误； B．由分析知，沉锰步骤中，（过氧键O为-1价）作氧化剂，将氧化为，离子方程式为，每生成1mol 产生4mol，B正确； C．沉淀步骤调pH=4时，， ，已沉淀完全，C错误； D．沉钴时，ClO-（Cl从+1→-1，得2e-）作氧化剂，Co2+（Co从+2→+3，失1e-）作还原剂，由电子守恒可知n(氧化剂):n(还原剂)=1:2，D错误； 故选B。 3、 沉淀的生成、溶解与转化 沉淀溶解：加入适当的物质，与沉淀溶解平衡体系中相应的离子反应，降低相应离子的浓度促使平衡向沉淀溶解的方向移动。沉淀溶解常用的方法有酸溶解法、盐溶解法、生成配合物法、氧化还原溶解法等。 沉淀的转化：对于一些用酸或其他方法都不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀，一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现；两者溶解度差别越大，转化越容易。 实践应用 1．100 mL 0.001 mol·L-1 KCl 溶液中加入1 mL 0.001 mol·L-1 AgNO3溶液(已知AgCl的Ksp=1.8×10-10) ，下列判断正确的是 A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出 C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl 【答案】A 【解析】A．混合后的浓度为，混合后的浓度为，根据溶度积规则，＞，故有AgCl沉淀析出，A正确； B．由A项分析知，说明会生成沉淀，B错误； C．由A项分析知，说明会生成沉淀，C错误； D．与KCl反应只能生成AgCl沉淀，D错误； 故答案选A。 2．25℃时，AgCl、Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图，其中、(代表或)。下列说法正确的是 A．向a点溶液中滴加浓AgNO3溶液，可实现a点到d点的转化 B．，且 C．Ksp(AgCl)的数量级为10-9 D．向c(Cl-)和c()均为0.001 mol/L的溶液中滴加AgNO3溶液，Ag2CrO4先沉淀 【答案】B 【分析】判断两条斜线表示的意义。两种沉淀的沉淀溶解平衡分别是AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+(aq)，AgCl溶解电离产生Ag+、Cl-浓度相等，则pAg+pCl=-lgKsp(AgCl)，用曲线L2表示的AgCl的变化趋势；Ag2CrO4的溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+(aq)，Ag2CrO4溶解电离产生的c(Ag+)=2c()，则2pAg+p=-lgKsp(Ag2CrO4)，曲线L1表示Ag2CrO4的变化趋势。然后根据溶度积常数的含义，结合图像上的特殊点分析解答。 【解析】A．a点在两条沉淀溶解平衡曲线上，为两种物质难溶性物质饱和溶液。向滴加浓AgNO3溶液，c(Ag+)增大，pAg=-lgc(Ag⁺)减小，横轴左移，沉淀溶解平衡逆向移动，使c(Xn-)减小，pX=-lgc(Xn-)增大，则纵轴上移，故增大AgNO3溶液的浓度时，点移动方向应该是向左上方移动，而d点在a点的右下方，与事实不符合，A错误； B．根据上述分析可知：斜线L1表示Ag2CrO4的变化。a点(2.0，7.7)是L1与L2的交点，a点也在L2上，代入2pAg+p⁻=-lgKsp(Ag2CrO4)中，可得2×2.0+7.7=-lgKsp(Ag2CrO4)，-lgKsp(Ag2CrO4)=11.7，则Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7。斜线L1过点c(x，0)，此时c()=1 mol/L，0+2x=11.7，x=5.85。L1同时也过点b(0，y)，此时c(Ag+)=1 mol/L，0+y=11.7，所以y=11.7，则y=2x=11.7，B正确； C．AgCl的溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，则pAg+pCl=-lgKsp(AgCl)，带入a点(2.0，7.7)坐标，可知-lgKsp(AgCl)=2.0+7.7=9.7，则Ksp(AgCl)=10-9.7，故Ksp(AgCl)的数量级为10-10，C错误； D．当c(Cl-)=c()=0.001 mol/L时，AgCl沉淀需Ag+的浓度c(Ag⁺)=，Ag2CrO4沉淀需Ag+的浓度为c(Ag⁺)=，10-6.7mol/L＜10-4.35 mol/L，可见形成AgCl沉淀需要的Ag+的浓度更小，故应该是AgCl沉淀先形成，D错误； 故合理选项是B。 3．下列实验中，依据实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 操作 现象 结论 A 常温下，向盛有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸 溶液红色逐渐褪去并出现凝胶 非金属性：Cl＞Si B 向1 mL0.1 mol/LAgNO3溶液中滴加2滴0.1 mol/LNaCl溶液，再滴加2滴0.1 mol/L NaI溶液 先产生白色沉淀，滴加NaI溶液后，又产生黄色沉淀 相同温度下，Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl) C 向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色，加热褪色后的溶液，溶液恢复红色 溶液X中一定含有 D 常温下，向稀硫酸中加入少量的Cu2O 溶液由无色变为蓝色并有红色固体产生 反应中Cu2O既作氧化剂，又作还原剂 【答案】D 【解析】A．盐酸酸性比硅酸强，但HCl不是氯元素的最高价含氧酸，因此不能根据二者的酸性强弱来判断Cl和Si两种元素的非金属性强弱，A错误； B．由于AgNO3过量，后续加入NaI时，Ag+直接与I⁻反应生成AgI沉淀，无法证明AgI沉淀是AgCl沉淀转化生成，因此不能用于比较二者Ksp的大小，B错误； C．向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热褪色后的溶液，溶液恢复红色，说明该气体为SO2，但能够与H2SO4溶液产生SO2气体的物质，可能含，也可能含有或，而不一定就含有，C错误； D．在Cu2O与稀硫酸反应中，Cu元素化合价由反应前Cu2O中的+1价部分变为反应后Cu2+的+2价，化合价升高，失去电子被氧化；部分变为反应后Cu单质的0价，化合价降低，得到电子被还原，因此反应中Cu2O既作氧化剂，又作还原剂，D正确； 故合理选项是D。 考点一 溶度积的应用 【例1】碳酸锰常用作脱硫的催化剂及瓷釉、涂料和清漆的颜料。室温下，用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知，下列说法正确的是 A．长期储存NaF溶液应密封于玻璃容器并置于阴凉通风处 B．“除镁”得到的上层清液中： C．“沉锰”的离子方程式为 D．“沉锰”后的滤液中： 【答案】C 【分析】含少量的溶液中加氟化钠溶液“除镁”，将转化为沉淀；过滤后，所得滤液中加入碳酸氢钠溶液“沉锰”，得到。 【解析】A．NaF为强碱弱酸盐，溶液中易水解生成HF和，水解产物能与玻璃中的反应，故不能用玻璃容器储存NaF溶液，A错误； B．“除镁”得到的上层清液中镁离子沉淀完全，则，因此，若加入的氟化钠溶液过量，则浓度大于，B错误； C．“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳，离子方程式为，C正确； D．“沉锰”后的滤液中含，则电荷守恒式应为，D错误； 答案选C。 解题要点 一个离子沉淀完全，默认溶液离子浓度小于等于1×10-5mol/L。 【变式1-1】25℃时，Ga(OH)3、In(OH)3和Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。图中pc(阳离子)表示Ga3+、In3+和Cu2+的浓度负对数（pc=-lgc），pOH表示OH-的浓度负对数。已知：。下列说法错误的是 A．Ⅲ线代表Cu(OH)2 B． C．In3+恰好完全沉淀时溶液的pH=4.6 D．向Ga3+和Cu2+均为1mol·L-1的混合液中滴加NaOH溶液，Cu(OH)2先沉淀 【答案】D 【分析】由图可知，曲线Ⅰ、Ⅱ的斜率接近，则应表示同一类型的物质，曲线Ⅲ斜率较小，应表示的是另一类型的物质，不同类型的物质，不能直接比较Ksp的大小。据此进行分析。 【解析】A．Cu(OH)2为AB2型，Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)，转化为pc与pOH关系：pc=-lgKsp-2pOH（斜率为-2）；Ga(OH)3、In(OH)3为AB3型，Ksp[Ga(OH)3]=c(Ga3+)·c3(OH-)，Ksp[In(OH)3]=c(In3+)·c3(OH-)，pc=-lgKsp-3pOH（斜率为-3）。斜率绝对值越小，曲线越平缓，图中Ⅲ线最平缓，故Ⅲ线为Cu(OH)2，A正确； B．Ga(OH)3为AB3型，Ksp[Ga(OH)3]=c(Ga3+)·c3(OH-)=10-pc·(10-pOH)3=10-(pc+3pOH)。根据已知条件：，可知曲线Ⅰ为Ga(OH)3，根据曲线Ⅰ可知pOH=6.0时，pc=17.2，代入得Ksp=10-(17.2+3×6.0)=10-35.2，Ksp[Ga(OH)₃]= 10-35.2。B正确； C．In3+完全沉淀时c(In3+)=10-5 mol/L，即pc=5。In(OH)3为AB3型，由选项B可知，曲线Ⅱ表示In(OH)3，同理，可由曲线上的点：pOH=6.0时，pc=15.2，计算得Ksp[In(OH)3]=c(In3+)·c3(OH-)=10-pc·(10-pOH)3=10-(pc+3pOH)=10-(15.2+3×6.0)=10-33.2。由pc=-lgKsp-3pOH得5=33.2-3pOH，解得pOH=9.4，pH=14-9.4=4.6，即In3+完全沉淀时pH=4.6。C正确； D．由分析可知，曲线Ⅲ表示Cu(OH)2，则根据曲线Ⅲ的数据，可计算出Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=10-pc·(10-pOH)2=10-(pc+2pOH)=10-(7.7+2×6.0)=10-19.7。Ga3+开始沉淀时c(OH-)=；Cu2+开始沉淀时c(OH-)=。Ga3+所需OH-浓度更小，先沉淀。D错误； 答案选D。 【变式1-2】依据反应实验模拟去除锅炉水垢中的的过程如图所示： 已知的电离平衡常数、，，。 下列说法正确的是 A．常温下，pH=12的溶液， B．把转化为的目的是要减小的浓度 C．转化反应正向进行，需满足 D．转化过滤后的滤液中，始终存在： 【答案】A 【分析】由转化过程可知，pH=12时，固体与Na2CO3溶液发生转化得到CaCO3和Na2SO4，过滤后，加入过量稀盐酸溶解CaCO3得到CaCl2、CO2和H2O，因此除去了锅炉水垢中的CaSO4。 【解析】A．已知的电离平衡常数、，常温下，pH=12的溶液，，，代入H+浓度得，A正确； B．由分析可知，不溶于酸，易溶于酸，把转化为的目的是有利于除去水垢，B错误； C．反应的平衡常数，转化反应正向进行，需满足，C错误； D．转化过滤后的滤液中，根据电荷守恒，溶液中始终存在，D错误； 故选A。 考点二 图像问题 【例2】依据反应a：，实验模拟去除锅炉水垢中的。常温下(忽略温度变化)，向固体中加入一定量的溶液，测得pH随时间变化如图所示。 资料：常温下，，，。 下列分析错误的是 A．的溶液中， B．反应a正向进行，需满足 C．该实验同时可以证明溶液显碱性的原因是的水解 D．反应进行到1500s时，上层清液中 【答案】B 【解析】A．在pH=12的Na2CO3溶液中，电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)，由于溶液呈碱性，c(H+)<c(OH-)，则，A正确； B．反应a的化学平衡常数K==，反应正向进行需满足浓度商Q<K，即需满足，B错误； C．Na2CO3溶液中发生水解：，所以溶液显碱性，发生反应a后，溶液中的浓度逐渐减小，而图中溶液的pH也逐渐减小，则该实验可同时证明溶液显碱性的原因是的水解，C正确； D．1500s时，设溶液pH=a，则，由知，，结合图知，a在9.0到9.5之间，故，上层清液中，D正确； 故选B。 解题要点 关注特殊点，交点，起点等，根据特殊点求溶度积，再根据溶度积解决问题。 【变式2-1】室温下，向、均为的混合溶液中持续通入气体，始终保持饱和即，通过调节可使生成沉淀，生成沉淀，体系中与的关系如下图所示，为、、和的浓度，单位均为。（已知：的；）下列说法不正确的是一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A．a点条件下能生成AgCl沉淀，不能生成Ag2CrO4沉淀 B．的平衡常数 C．向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 D．b点时， 【答案】A 【分析】由图像可知：，。 【解析】A． a点 相同的条件下，银离子浓度大于曲线上的银离子浓度，所以a点浓度商大于，沉淀溶解平衡逆向移动，该条件下能生成AgCl沉淀，a点相同的条件下，银离子浓度小于曲线上的银离子浓度，所以a点浓度商小于，沉淀溶解平衡正向移动，该条件不能生成Ag2CrO4沉淀，故A正确； B． 的平衡常数，故B错误； C． 向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，产生Ag2CrO4沉淀需要银离子浓度至少为，产生沉淀需要银离子浓度至少为，所以要产生沉淀NaCl需要的银离子浓度更少先沉淀，故C错误； D． 溶度积只与温度有关，b点时温度不变，所以，故D错误； 故选A。 考点三 沉淀转化问题和判定溶度积大小 【例3】下列装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 配制一定浓度的NaOH溶液 比较Ksp(Ag2CrO4)与Ksp(AgCl)的相对大小 实验室制备SO2 制备无水MgCl2 【答案】D 【解析】A．在使用容量瓶配制一定浓度的NaOH溶液时，当凹液面离刻度线0.5 cm时，应该改用胶头滴管滴加液体，直至凹液面最低处于刻度线相切，A错误； B．Ag2CrO4、AgCl是两种构型不同的难溶性物质，因此不能直接根据产生沉淀的先后顺序判断比较Ksp(Ag2CrO4)与Ksp(AgCl)的相对大小，B错误； C．由于SO2气体易溶于水，为避免制取的SO2气体溶解在反应混合物中，在实验室中一般用70%的浓硫酸与Na2SO3固体反应制取SO2气体，C错误； D．MgCl2是强酸弱碱盐，加热时MgCl2溶解在其结晶水中，形成MgCl2溶液，水解产生Mg(OH)2和HCl，HCl挥发逸出，为抑制MgCl2水解，在加热MgCl2晶体的玻璃管中不断通入HCl气体，在制取装置后面接一个干燥管，这样就可以得到无水MgCl2，D正确； 故合理选项是D。 解题要点 溶解度大的转为溶解度小的更容易；溶解度小可以转化为溶解度大的。需要根据溶液中离子浓度具体判定。 【变式3-1】根据下列实验事实能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 常温下，向试管中加入乙醇和钠粒，一段时间后，钠粒从试管底部浮起 反应放热，钠粒体积膨胀，密度减小 B 常温下，分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠，前者反应更剧烈 分子中氢氧键的极性：乙酸>乙醇 C 在和时，测得溶液的分别是9.66和9.37 水解常数： D 常温下，分别向浓度均为的和溶液中通入气体至饱和，仅后者生成沉淀 溶度积常数： 【答案】D 【解析】A．钠粒浮起可能是因反应产生氢气附着，而非密度变化，故A错误；   B．乙酸O-H极性更强，应更易与钠反应，但实验事实显示乙醇反应更剧烈，可能因冰醋酸粘度高或离解度低导致反应速率慢，故B错误；   C．根据实验事实，温度升高，由9.66降至9.37，说明溶液中减小，的水解程度减小，水解常数减小。因此，由该实验事实得出的结论应为，与选项中的结论矛盾，故C错误；   D．饱和时，生成沉淀而未生成，说明CuS的更小，故＞，故D正确； 故答案为：D。 【变式3-2】将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中，如图所示，I、II中均有沉淀产生。已知Ka1(H2CO3)=4.5×10-7，Ka2(H2CO3)=4.7×10-11，Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17，Ksp[FeCO3]=3.2×10-11。 下列说法正确是 A．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在：c(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-) B．I中的沉淀只有Fe(OH)2、FeCO3 C．II中生成FeCO3的反应：+Fe2+=FeCO3+H+ D．II中加入FeSO4溶液，不能生成Fe(OH)2沉淀 【答案】D 【解析】A．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在Na+、H+、、、OH-，存在电荷守恒：，A错误； B．将FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应和复分解反应，生成和沉淀，氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，I中的沉淀可能有、和，B错误； C．将FeSO4溶液滴入溶液中，和都发生水解后再生成沉淀，正确的离子方程式，C错误； D．将FeSO4溶液滴入溶液中，此时，，则，，，开始无沉淀生成，随着反应进行，氢氧根浓度继续降低，也无沉淀生成，D正确； 故选D。 基础达标 1．化学用语是化学的专用术语，包括元素符号、离子符号、化学式、化合价、数字的含义、化学方程式等。下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．的结构简式： C．氢硫酸的第二步电离方程式： D．的沉淀溶解平衡： 【答案】D 【解析】A．的结构示意图：，A错误； B．的结构简式：，B错误； C．氢硫酸是弱酸，第二步电离方程式：，C错误； D．在水溶液中存在沉淀溶解平衡：，D正确； 故选D。 2．向含有固体的饱和溶液中加入少量的硫酸，下列说法正确的是 A．减小 B．减小 C．固体的质量减小 D．的溶度积减小 【答案】A 【解析】硫酸钡铇和溶液中存在如下平衡：BaSO4(s)Ba2+(aq)+ SO(aq)，向溶液中加入0.1mol/L硫酸溶液，溶液中硫酸根离子浓度增大，溶解平衡左移，溶液中的钡离子浓度减小、硫酸钡固体质量增大，但硫酸钡的溶度积不变，故选A。 3．常温下，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是 A．该温度下，a点与d点的相等 B．该温度下，c点的浓度商Q小于b点 C．对于反应，升温有利于该反应正向进行 D．医学上可用作X光透视肠胃时的药剂 【答案】B 【解析】A．曲线上的点代表的浓度为沉淀溶解平衡时的浓度，a点与d点都在曲线上，因此对应的Ksp相等，A正确； B．c点表示过饱和溶液，b点表示不饱和溶液，则c点的浓度商Q大于b点，B错误； C．对于反应，升温硫酸钡的溶解度增大，即升温有利于该反应正向进行，C正确； D．难溶于水和胃酸，对人体无害，医学上可用作X光透视肠胃时的药剂，D正确； 故选B。 4．下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是 A．“”说明没有完全电离，是弱电解质 B．等物质的量的和溶于水，溶液中一定有和 C．向饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成 D．向饱和溶液中滴加少量饱和溶液，生成黄色沉淀，说明 【答案】B 【解析】A．“”说明AgCl是极少部分溶解，但溶解部分完全电离，AgCl是强电解质，A错误； B．等物质的量的和溶于水生成AgCl沉淀，但AgCl存在沉淀溶解平衡，则溶液中一定有Ag＋和Cl−，B正确； C．向饱和溶液中加入盐酸，若加入盐酸后溶液中Cl-的浓度小于原饱和溶液中Cl-的浓度，此时不产生沉淀，则不一定会有沉淀生成，C错误； D．向饱和溶液中滴加少量饱和溶液，生成AgI黄色沉淀，即沉淀向AgI沉淀转化，说明AgI的溶解度小于AgCl，且两者组成和结构相似，则，D错误； 故选B。 5．25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡：PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I－ (aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是 A．沉淀溶解平衡向左移动 B．溶度积常数Ksp增大 C．溶液中Pb2+浓度增大 D．溶液中Pb2+和I－ 浓度都减小 【答案】A 【分析】加入KI溶液，I－浓度增大，沉淀溶解平衡逆向移动，溶液中Pb2＋浓度减小； 【解析】A．据分析，沉淀溶解平衡向左移动，A正确； B．溶度积常数Ksp只与温度有关，温度不变其值不变， B错误； C．据分析，溶液中Pb2＋浓度减小，C错误； D．据分析，溶液中Pb2＋浓度减小， I－浓度增大，D错误； 故合理选项是A。 6．龙虎山是中国典型的丹霞地貌风景，其红色砂砾由石灰岩()、氢氧化铁、硫酸钙等成分组成。下列说法正确的是 A．、和均为电解质 B．石灰岩受热分解的能量变化如图所示 C．氢氧化铁胶体可用作净水剂，是由于+3价的铁具有氧化性 D．硫酸钙的饱和溶液中存在 【答案】A 【解析】A．CaCO3、Fe(OH)3和CaSO4均为电解质，熔融状态下都能导电，A正确； B．图示反应为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，但石灰岩受热分解为吸热反应，B错误； C．氢氧化铁胶体可用作净水剂，是由于氢氧化铁胶体可以吸附水中的杂质，C错误； D．硫酸钙的饱和溶液中存在：，钙离子带两个单位的正电荷，D错误； 故选A。 7．下列有关AgCl的沉淀－溶解平衡的说法中，正确的是 A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，且c(Cl－)一定等于c(Ag+) B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl－ C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变 【答案】C 【解析】A．沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但c(Cl－)不一定等于 c(Ag+)，例如向硝酸银溶液中加入过量氯化钠生成氯化银沉淀时，溶液中c(Cl－)大于 c(Ag+)，故A错误； B．AgCl在水中存在沉淀溶解平衡，溶液中有极少量的Ag＋和Cl－，故B错误； C．AgCl溶解是一个吸热过程，升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大，故C正确； D．向含AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体，增大了Cl－的浓度，会使AgCl的溶解平衡向左移动，减少了AgCl的溶解量，故D错误； 故选C。 8．下列关于离子共存的说法正确的是 A．某溶液中可能大量存在以下离子： B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子： C．常温下，中性溶液中能大量共存的离子： D．常温下，由水电离出的的溶液中可能大量共存的离子： 【答案】D 【解析】A．在酸性条件下具有强氧化性，会氧化氯离子，生成氯气，故不能大量共存，故A错误； B．加入苯酚显紫色的溶液中含有三价铁离子，铁离子具有氧化性，会氧化硫离子，所以不能大量共存，故B错误； C．常温下，中性溶液中三价铁离子已经完全沉淀，所以不能大量存在，故C错误； D．由水电离出的的溶液可能呈酸性或碱性，酸性或碱性溶液中都能大量共存，故D正确。 9．实验：①溶液和溶液等体积混合得到浊液，过滤得到滤液和白色沉淀；②向滤液b中滴加溶液，出现浑浊；③向沉淀中滴加溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A．浊液中存在沉淀溶解平衡： B．滤液b中不含有 C．③中颜色变化说明转化为 D．实验可以证明比更难溶 【答案】B 【解析】A．浊液a中含有AgCl，存在沉淀的溶解平衡：，故A正确； B．滤液为AgCl的饱和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在Ag+，故B错误； C．向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，故C正确； D．向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，实验证明AgI比AgCl更难溶，故D正确； 故选B。 10．如图是某温度下，将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后，假定溶液体积不变的情况下，加入Na2CO3使c ()增大过程中，溶液中c(Ba2＋)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。 （1）该温度下，BaSO4的Ksp= 。 （2）当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成；BaCO3的Ksp= 。 （3）图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2＋)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”)；沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)＋(aq)BaCO3(s)＋ (aq)，该反应的平衡常数K= （4）向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体，假定溶液体积不变，当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时，溶解BaSO4的物质的量为 mol。 【答案】（1） （2） （3）MN 0.04 （4） 【分析】足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后，加入碳酸钠，体积不变，根据图中分析碳酸根浓度增大，碳酸根和钡离子反应生成碳酸钡，钡离子浓度减小，硫酸钡溶解平衡正向移动， 硫酸根浓度增大，因此P点代表硫酸根浓度，N点代表钡离子浓度。 【解析】（1）该温度下，BaSO4的；故答案为：。 （2）根据图中曲线得到当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成；以N点分析，此时，c ()= mol·L-1，c (Ba2＋)= mol·L-1， BaCO3的；故答案为：；。 （3）根据前面分析，加入碳酸钠，碳酸根浓度增大，碳酸根和钡离子结合生成碳酸钡沉淀，钡离子浓度减小，因此图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2＋)随c ()变化的曲线是MN；沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)＋(aq)BaCO3(s)＋ (aq)，该反应的平衡常数K=；故答案为：MN；0.04。 （4）向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体，假定溶液体积不变，当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时，根据，则，得到溶液中硫酸根浓度为，溶液体积为1L，溶解BaSO4的物质的量为mol；故答案为：。 综合应用 11．25℃下AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样和含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr；溶液中的离子浓度小于或等于mol·L-1时可认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．曲线①为的沉淀溶解平衡曲线 B．滴定达到终点时，溶液中 C．滴定时，若指示剂浓度超过mol·L-1，所测结果受影响 D．向相同浓度的NaCl和NaBr混合溶液中，滴加硝酸银溶液，先沉淀 【答案】B 【解析】A．由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1，即两者图象平行，所以①代表沉淀溶解平衡曲线，由于相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr，即，所以②代表AgCl沉淀溶解平衡曲线，则③代表AgBr沉淀溶解平衡曲线，A正确； B．根据②上的点，可求得、，当Cl-到达滴定终点时，，即，，B错误； C．根据②上的点，可求得，当Cl-恰好滴定完全时，，，因此指示剂的浓度不宜超过，若指示剂浓度超过，所测结果受影响，C正确； D．AgBr的Ksp小于AgCl，相同浓度的Cl-和Br-中，Br-所需Ag+浓度更低，先沉淀，D正确； 故答案为B。 12．常温下，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或，物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是 A．a点无沉淀生成，有沉淀生成 B．表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间 C．当时，饱和溶液中 D．向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液，分别至c点时，和的溶解度均为 【答案】D 【分析】由和可知，本题图像斜率绝对值大的线段为即的饱和溶液，线段bc代表的是即的饱和溶液，而另外一条线代表的是即的饱和溶液，且由c点坐标值可知：和。 【解析】A．结合图像和分析，过a点作x轴垂线，a点的Qc大于，a点是的过饱和溶液有沉淀析出，a点的Qc小于，a点是的不饱和溶液，没有沉淀析出，A正确； B．在纯水中溶解度的点为,即,在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部，不在线段bc之间，B正确； C．时，饱和溶液中所以，C正确； D．向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液，分别至c点时，的溶解度为，的溶解度为，D错误； 故选D。 13．镍电池芯废料中主要含有金属镍，还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备的工艺流程如图。下列说法正确的是 已知：常温下，，。 A．常温“酸浸”时，硫酸浓度越高，反应速率越快 B．常温下，“调”后的滤液中 C．“氧化2”发生反应的离子方程式为 D．实际生产中发现的实际用量比理论用量多，可能的原因为生成的能催化的分解 【答案】D 【分析】向镍电池芯废料(主要含有金属镍，还含有少量金属钴、铁、铝)中加入硫酸酸浸，过滤得到滤渣1和主要含、和的滤液，向滤液中加入溶液将氧化为，再加入调节pH将、分别转化为、沉淀除去，过滤得到含有、的滤渣和滤液，再向滤液中加入、将氧化生成，最后过滤得到和滤液，据此解答。 【解析】A．常温“酸浸”时，若硫酸浓度过高(如浓硫酸)，Fe、Al会发生钝化，在其表面形成氧化膜阻止反应继续进行，则硫酸浓度并非越高反应速率越快，A错误； B．常温下，“调pH”后的滤液中，而非选项中的，B错误； C．“氧化2”时向滤液中加入、将氧化生成，同时生成和，发生反应的离子方程式为：，C错误； D．“氧化1”中将氧化为，生成的能催化分解为和，导致的实际用量比理论用量多，D正确； 故选D。 14．常温下，某溶液中和浓度之和为，两种离子的分布分数随的变化关系如图所示(比如)。下列说法错误的是 A．随增大，溶液的pH增大 B．常温下，的平衡常数为0.5 C．当时， D．加入溶液可实现AgCl和固态混合物的分离 【答案】B 【解析】A．为弱酸根离子，发生水解反应，使溶液呈碱性，增大时，水解产生的浓度增大，溶液pH增大，A正确； B．平衡常数。当两种配合物分布分数δ均为0.5时，此时。由题意，根据分布分数图像交点特征，交点处对应，则，B错误； C．当时，设，。代入得：，解得，C正确； D．Ag+与形成稳定配合物使AgCl溶解，而PbSO4与不易形成配合物可实现分离，D正确； 故选B。 15．按要求填空： （1）某种酱油的，则该酱油中的 。 （2）在常温下，实验测得溶液的pH=9，则溶液中由水电离出来的 。 （3）在化学分析中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全（浓度等于）时，溶液中 ， 。（已知25 ℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）根据公式可知，当时，得到溶液的。 （2）在的盐溶液中，由于能水解产生使溶液呈碱性，则溶液中的全部由水提供，溶液的pH=9，则溶液中由水电离出来的。 （3）当溶液中的浓度为时，视为恰好沉淀完全，根据AgCl的可知此时的；再根据的，可以计算出此时溶液中的。 拓展培优 16．在水溶液中存在平衡：；。常温下，、与的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．曲线①代表-与的关系 B． C．   D．向的溶液加入固体，时，恰好沉淀完全 【答案】C 【分析】由平衡可知，随着溶液的碱性增强，铝离子转化为氢氧化铝、氢氧化铝转化为，因此随着pH的增大，铝离子的浓度逐渐减小，而的浓度逐渐增大，结合图像可知，曲线①代表与pH的关系、曲线②代表与pH的关系，据此分析； 【解析】A．由分析可知，曲线①代表与pH的关系，A错误； B．通过曲线①可计算的，B错误； C．曲线②代表与pH的关系，当pH=10时，，则的平衡常数为，则的，C项正确； D．，pH=6时，Al3+的浓度为mol/L；的平衡常数为，pH=6时，的浓度为，所以向溶液中加入NaOH至pH=6时，Al元素主要以存在，D错误； 故选C。 17．25℃，AgCl和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以(砖红色)为指示剂，用标准溶液滴定含Cl水样中Cl的浓度。下列说法正确的是 A．曲线M为的沉淀溶解平衡曲线 B．X点条件下可以同时生成AgCl和沉淀 C．滴定时，理论上水样中指示剂最小浓度为 D．反应的平衡常数K数量级为 【答案】C 【分析】根据两个曲线交点，可求得，，曲线M为AgCl的溶解平衡曲线，曲线N为的溶解平衡曲线，据此分析； 【解析】A．根据化学式和图中曲线分析，曲线M为AgCl的溶解平衡曲线，曲线N为的溶解平衡曲线，A错误； B．由图示纵坐标和横坐标所代表的含义可知，曲线下方的区域说明生成沉淀，曲线上方的区域为不溶物的不饱和溶液，故X区域中的点有AgCl沉淀，没有沉淀，B错误； C．当恰好滴定完全时，溶液中，即，因此，指示剂的浓度理论上最小为，C正确； D．根据的平衡常数，数量级为，D错误； 故选C。 18．某工业酸性废水(含、、、)可采用流过石灰石滤床法处理。在不同酸碱条件下的溶解平衡体系中pH与关系如下图所示，c为、、的浓度，单位。A、B、C点均近似达溶解平衡。下列说法错误的是 A． B．①是pH与关系曲线 C．的数量级为 D．时，约为 【答案】D 【分析】浓度随增大而增大，随增大而减小，图像中曲线①随增大，减小，故①为的曲线；、浓度随增大而减小，、随增大而增大，相同时，，故②为的曲线；③为的曲线。 【解析】A．的表达式为，当时，，图像中C点（10.3，4.4）为与曲线交点，此时，即，故，A正确； B．浓度随增大而增大，随增大而减小，图像中曲线①随增大，减小，故①为的曲线，B正确； C．取C点（10.3，4.4），此时（），总碳浓度≈，由物料守恒=总碳浓度=，，数量级为，C正确； D．A点（6.3，2.4）为与交点，，总碳浓度=，由物料守恒=总碳浓度=，D错误； 故答案选D。 19．完成下列问题。 （1）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c() (填“>”“<”或“=”)c()；反应++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Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11) （2）已知Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11，常温下在某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，试通过计算判断 (填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。 （3）CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq)，该反应的平衡常数K= [已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6，Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。 （4）已知常温下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-1.9，Ka2=1.0×10-7.2，计算0.1 mol·L-1NaHSO3溶液的pH为 (忽略的二级水解)。 【答案】（1）> 1.25×10-3 （2）10 有 （3）5.76×1030 （4）4.1 【解析】（1）由于NH3·H2O的电离常数大于H2CO3的第一步电离常数，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，开始沉淀时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； （3）平衡常数K=====5.76×1030； （4）HSOSO＋H＋的平衡常数Ka2==1.0×10-7.2，c(SO)≈c(H＋)，c(HSO)≈0.1 mol·L-1，则c2(H＋)=1.0×10-7.2×c(HSO)=1.0×10-7.2×0.1=10-8.2，c(H＋)=10-4.1 mol·L-1，故pH=-lg c(H＋)=4.1。 20. 工业上可以用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4固体，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3。 【已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10−10，Ksp(BaCO3)=2.5×10−9】 （1）该过程用离子方程式可表示为 。此反应的平衡常数K = (填写计算结果)。 （2）若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3，至少要加入多少mol Na2CO3 ？(写出计算过程) 【答案】（1）BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq) 0.04 （2）1.3 mol 【解析】（1）由题目信息可知该转化原理为利用饱和Na2CO3溶液将BaSO4溶液转化为易溶于酸的BaCO3，根据沉淀的转化得到离子方程式为：；该反应的平衡常数。 故答案为：；0.04。 （2）根据方程式可知，使全部转化为，需要加入进行反应，同时要保证溶液中不再产生沉淀，需要控制达到一定程度，根据，若要使完全转化，则生成的为，设溶液体积为VL，则有，得到溶液中需要保持时，还需要加入的，加上先反应的，最后得到至少需要加入。 故答案为：1.3mol。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $