专题08 沉淀溶解平衡（期中复习讲义）高二化学上学期人教版

专题08 沉淀溶解平衡 考查重点 命题角度 沉淀溶解平衡的概念建立 能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。 沉淀溶解平衡的影响因素 根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素。 溶度积常数 了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系，运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。 沉淀溶解平衡的应用 能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题。 沉淀溶解平衡曲线 将曲线信息与Ksp、Q的关系结合，建立“图像-数据-理论”的关联，领会沉淀溶解平衡曲线在科学研究和工业生产中具有重要的应用价值。 一、沉淀溶解平衡的概念建立 1．物质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2．沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，固体溶质在水中形成_________溶液时，溶液中_________保持不变的状态，该状态下，固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子_________的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。 (2)建立 (3)沉淀溶解平衡方程式 Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) 沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了_________与_________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_________mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 特｜别｜提｜醒 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较 (1)从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。 (2)从变化的过程来看，溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。 (3)表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示溶解平衡，Al(OH)3Al3+＋3OH－表示电离平衡。需要注意的是：BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42-(aq)表示BaSO4的溶解平衡，而BaSO4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO4===Ba2＋＋SO42-。 (4)难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。 二、沉淀溶解平衡的影响因素 内因 难溶电解质_________的性质，即难溶电解质的溶解能力 外因 温度 升温，大多数溶解平衡向_________移动，但Ca(OH)2升温向生成沉淀方向移动 浓度 加水稀释，平衡_________移动 相同离子 加入与难溶电解质含有相同离子的物质，平衡向____________移动 反应离子 加入能消耗难溶电解质中所含离子的物质，平衡向_________移动 三、溶度积常数 概念 难溶电解质的沉淀溶解_________称为溶度积常数，简称_________，符号为_________ 意义 Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力 表达式 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝____________。 如：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝____________。 影响因素 (1)内因：物质本身的_________。 (2)外因：仅与_________有关，与浓度、压强、催化剂等无关。 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－)。 ①Q＞Ksp，溶液_________，有_________析出，直至溶液_________，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液_________，沉淀与溶解处于____________。 ③Q＜Ksp，溶液_________，_________析出，若加入_________难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 特｜别｜提｜醒 (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。 四、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_________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_________沉淀而除去，离子方程式为：___________________________。 (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) _________、________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。 ①通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：___________________________。 ②加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：___________________________。 特｜别｜提｜醒 沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。 五、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____________的方向移动，就可以使沉淀溶解。 2．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_________等。 (2)盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于_________溶液中。 (3)生成配合物法：如AgCl可溶于_________。 (4)氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于_________中。 六、沉淀的转化 1．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_________的过程，其实质是____________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_________更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越_________。 2．实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 (1)实验操作 实验操作 实验现象 有_____色沉淀析出 _____色沉淀转化为黄色沉淀 _____色沉淀转化为_____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。 3．实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 (1)实验操作 实验操作 实验现象 产生_____色沉淀 白色沉淀转化为_________色沉淀 化学方程式 MgCl2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2 (2)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。 4．沉淀转化的应用 (1)锅炉除垢。如将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为___________________________。 (2)矿物转化。如用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(BaSO4)制备可溶性钡盐的离子方程式为___________________________、___________________________。 (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：___________________________。 特｜别｜提｜醒 (1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。 (2)一般而言，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp更小的难溶电解质，如AgClAgIAg2S，CaSO4转化为CaCO3，ZnS转化为CuS等。 (3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 七、沉淀溶解平衡曲线 1．沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析 (1)典型示例(以BaSO4为例) (2)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(加水不行) 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．有关沉淀溶解平衡对数图像分析(以MCO3为例) 图像 说明 已知：pM＝－lgc(M)(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)， p(CO)＝－lgc(CO) p(CO)值越大，c(CO)越小 pM值越大，c(M)越小 曲线上方的点为不饱和溶液 曲线上的点为饱和溶液 曲线下方的点表示有沉淀生成 曲线上任意一点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小 3．沉淀滴定曲线分析 以0.100 mol·L－1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1 含Cl－溶液的滴定曲线为例： (1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10。 (2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液，c(Ag＋)＝c(Cl－)。 (3)相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L－1 Cl－，反应终点c向a方向移动。 (4)相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动。 题型一 沉淀溶解平衡 【典例1】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 方｜法｜点｜拨 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，但Ca(OH)2相反。 (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。 【变式1-1】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 【变式1-2】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 【变式1-3】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 题型二 溶度积(Ksp) 【典例2】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( ) A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小 B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小 C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变 方｜法｜点｜拨 Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。 【变式2-1】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) A．c(Ba2＋)＝c(SO)＝(Ksp) B．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO) C．c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO) D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SO) 【变式2-2】已知：25℃时，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。将含Fe2O3、Ag、Ni的某型废催化剂溶于盐酸，过滤，滤渣为Ag，所得溶液中c(Ni2+)=c(Fe3+)=0.4mol/L。向该溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液(假设溶液体积不变)。下列说法中正确的是( ) A．金属活动性：Ag＞Ni B．加入NaOH溶液时，先产生Ni(OH)2沉淀 C．当滴定到溶液pH=5时，溶液中lg约为10 D．当滴定到溶液呈中性时，Ni2+已沉淀完全 【变式2-3】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 题型三 溶度积与难溶电解质溶解度 【典例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，沉淀和溶解均停止 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溶液中的相同 方｜法｜点｜拨 溶度积与难溶电解质溶解度的关系 (1)相同类型的难溶物质，溶度积越小，其溶解度越小；若类型不同，则不一定。 (2)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。 ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在相同温度时，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。如(25 ℃)：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，但是Ag2CrO4更易溶。 (3)改变沉淀溶解平衡可以改变溶解度，但溶度积不一定改变，因为沉淀溶解平衡受多种外界因素的影响，而溶度积只受温度的影响。 【变式3-1】下列叙述中，正确的是( ) A．溶度积大的化合物溶解度肯定大 B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变 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．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质 【变式3-2】室温下向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是( ) A．AgCl的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、Ksp均不变 C．AgCl的Ksp增大 D．AgCl的溶解度、Ksp均增大 【变式3-3】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·H2O [Ag(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+的能力比Cl-的强 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 题型四 沉淀的溶解和生成 【典例4】25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是( ) A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 方｜法｜点｜拨 (1)平衡移动法：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)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。 (3)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。 【变式4-1】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－ 【变式4-2】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 【变式4-3】已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下： 难溶电解质 ZnS CuS HgS Ksp 向100mL含Zn2+、Cu2+和Hg2+浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的Na2S溶液，下列说法正确的是 A．Zn2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀 C．Hg2+先沉淀 D．同时沉淀 题型五 沉淀的转化 【典例5】为研究沉淀之间的转化，某小组实验设计如下： 下列分析正确的是( ) A．实验①无明显现象，说明浊液a中不存在自由移动的Ag+ B．实验②说明浊液b中存在AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) C．黄色浊液d中不含AgCl D．浊液c和浊液d中的c(Ag+)：c＜d 方｜法｜点｜拨 (1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。 (2)一般而言，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp更小的难溶电解质，如AgClAgIAg2S，CaSO4转化为CaCO3，ZnS转化为CuS等。 (3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 【变式5-1】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 【变式5-2】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 【变式5-3】25℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列关于室温时的有关叙述正确的是( ) A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23 mol·L－1 C．除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，但Ksp(FeS)变大 题型六 沉淀的转化的应用 【典例6】工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)=1×10-10，Ksp(CaSO4)=9×10-6]。下列说法不正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3的溶解度小于CaSO4 D．CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中，c(SO42-)/c(CO32-)=1105 方｜法｜点｜拨 (1)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：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，两者溶解度相差越大，转化越容易。 (3)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。 【变式6-1】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) 【变式6-2】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 【变式6-3】自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是 A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓ D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应杨sir化学，侵权必究 题型七 溶度积(Ksp)的多维计算 【典例7】Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为____________。 方｜法｜点｜拨 (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、溶液中某离子浓度，求溶液中另一种离子的浓度，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)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，该反应的平衡常数K＝＝。 【变式7-1】汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝____________。 【变式7-2】已知25 ℃时，Al(OH)3的Ksp＝1.3×10－33，则该温度下反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡常数为____________。 【变式7-3】(2024-2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二期中)试根据沉淀溶解平衡知识回答问题： (1)常温下，CaS的Ksp(CaS)=1.0×10－8，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)Ca2+ (aq)+ S2-(aq)。将mol/L氯化钙溶液2.0×10－4mol/L硫化钠溶液等体积混合， (填“能”或“不能”)产生沉淀。滴加少量盐酸，c(S2-) (填“增大”或“减小”)。 (2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中反应的离子方程式 。 (3)常温下，Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10－11，在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中，当Mg(OH)2刚开始沉淀时，溶液的pH为 ；若要使其沉淀完全(mol/L)，pH的范围是 。 题型八 沉淀溶解平衡图象 【典例8】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 方｜法｜点｜拨 第一步，识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么，如表示离子浓度、pM等；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。 第二步，想原理。涉及的原理主要有溶度积的表达式、沉淀溶解平衡的影响因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积，溶度积只与温度有关，大多数情况下，温度越高，溶度积越大。 第三步，找联系。将图像与溶度积原理联系起来，分析题目设置的问题，如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。 【变式8-1】(2024-2025·浙江省台州市山海协作体高二期中)常温下，Ksp(CaSO4)=9×10-6，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A．常温下CaSO4饱和溶液中，c(Ca2+)、c(SO42-)对应于曲线上任意一点 B．向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点 C．d点溶液通过蒸发可以变到c点 D．b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO42-)等于3×10-3mol/L 【变式8-2】T℃时，NiS的溶解平衡曲线如图所示。下列推断错误的是( ) A．d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液 B．b、c两点的Ksp相同 C．向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，可使溶液从b点迁移到c点 D．蒸发d点溶液可使溶液迁移到b点 【变式8-3】某温度下，分别向10.00 mL 0.1 mol/L的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，滴加过程中－lgc(M)(M为Cl－或CrO)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( ) A．曲线L1表示－lgc(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系 B．M点溶液中：c(NO)>c(K＋)>c(Ag＋)>c(H＋)>c(OH－) C．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝4.0×10－12 D．相同实验条件下，若改为0.05 mol/L的KCl和K2CrO4溶液，则曲线L2中N点移到Q点 基础通关练(测试时间：20分钟) 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．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) A．NH3·H2O B．NaOH C．Na2CO3 D．MgCO3 3．当氢氧化镁固体在水中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的( ) A．NH4NO3 B．NaOH C．MgSO4 D．Na2SO4 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 6．一定温度下，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 7．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 8．在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是( ) A．与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积 B．与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少 C．深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq) D．海水呈弱酸性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大 10．下列说法正确的是( ) A．AgCl难溶于水，所以将AgCl加入水中所得溶液中不含Ag+、Cl- B．AgCl的Ksp=1.8×10-10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5 mol·L-1 C．在温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时，则溶液中达到了AgCl的溶解平衡 D．向饱和AgCl溶液中加入盐酸，会使Ksp(AgCl)增大 11．已知：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH＞0。室温下，在含大量AgCl的浊液中，仅改变横坐标轴对应的一个条件，纵坐标轴代表的物理量的变化趋势符合实际的是 A．升高温度 B．加少量NaCl固体 C．加少量水 D．加少量KI固体 12．饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋CO32－(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2＋的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是( ) A．加入少量0.1 mol·L－1盐酸 B．加入少量硝酸钡固体 C．加入少量0.1 mol·L－1硫酸 D．加入少量氢氧化钡固体 13．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 14．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 15．室温时，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知CaCO3的溶度积(室温)为2.8×10-9，下列说法中不正确的是( ) A．x的数值为2×10-5 B．c点时有CaCO3生成 C．加入蒸馏水可使溶液由d点变成 a点 D．b点与d点对应的溶度积相等 16．某温度时，Ksp(CuS)=10-35，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(MnS)=2.5×10-13，KSP[Zn(OH)2]=5×10-17.下列说法正确的是( ) A．向CuS悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大 B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2 C．分析以上数据可知，反应ZnS+2H2O=Zn(OH)2+H2S↑可以发生 D．如图所示，向反应后的混合溶液中滴加少量的硫酸铜溶液，白色沉淀转变成黑色沉淀，证明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS) 17．孔雀石主要含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，还含少量Fe、Si的化合物。 实验室以孔雀石为原料制备CuSO4及CaCO3，首先将其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择： A．KMnO4 B．(NH4)2S C．H2O2 D．KSCN (1)检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为______(填代号)。 (2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加____(填代号)，此时发生反应的离子方程式为________。 (3)然后再加_______(填化学式)调整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。 重难突破练(测试时间：20分钟) 1．向PbO2中加入MnSO4溶液，会发生如下反应：5PbO2(s)+2Mn2+(aq)+5 SO4 2-(aq)+4H+(aq)=5PbSO4(s)+2 MnO4-+(aq)+2H2O(l) △H＜0，达到平衡，下列说法不正确的是( ) A．降低温度或者加入MnSO4固体，都能使平衡正向移动 B．向反应体系中通入足量HCl气体，增加了氢离子浓度，使平衡正向移动，溶液紫色加深 C．该反应的平衡常数K= D．分离出部分PbSO4固体，不能使平衡发生移动 2．ROH是一元弱碱。难溶盐RA的饱和溶液中c(A-)随c(OH-)而变化，A-不发生水解。25℃时，c2(A-)与c(OH-)有如图所示线性关系。下列叙述不正确的是( ) A．pH=6时，c(A-)＜2×10-5 mol·L-1 B．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)=2×10-8 C．当溶液pH=7时，c(H+)+c(R-)=c(A-)+c(OH-) D．的溶解积Ksp(RA)= 2.0×10－10 3．AgCl和BaSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是( ) A．a点时，AgCl和BaSO4饱和溶液的密度基本相同 B．AgCl的溶解是吸热过程 C．常温时，向等体积的饱和AgCl和溶液中分别加入足量的浓溶液，析出沉淀的质量比AgCl多 D．可以用重结晶的方法分离AgCl和BaSO4 4．已知p(A)=-lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( ) A．a点无ZnS沉淀生成 B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2 C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大 D．CuS和MnS共存的悬浊液中， 5．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。某地溶洞水体中lgc(X) (X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2＋)与pH的线性关系如图所示。下列说法不正确的是( ) A．直线①代表HCO3-，直线③代表Ca2＋ B．图中lgc(CO32-)=2pH＋[lgKa1＋lgKa2-5] C．Ksp(CaCO3)=1.0×10-8.6 D．若空气中的CO2浓度增加，则水体中的Ca2＋浓度减小 6．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”)。 7．利用“铁脱络-化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。 已知，①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在，其在水溶液中存在平街：NiR2 (aq) Ni2+ (aq)+ 2R- (aq，有机配体)K=1.6 ×10-14 ②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Ni(OH)2]=1. 6×10-15 ③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+ )过程中，反应历程如下： i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH； ii.R-+·OH=OH-+ ·R； iii. H2O2+2·OH=O2 ↑+2H2O。 (1)·OH的电子式为_______。 (2)①根据·OH与H2O2的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制：_______。 ②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知，当加入H2O2的量为_______g·L-1时，镍回收效果最好；当加入H2O2的量较大时， 镍回收率下降，可能的原因是_______。 (3)常温下 ，若“脱络”后的废水中 c(Ni2+ )=0. 01 mol·L-1，“沉淀”时先加入 NaOH至溶液的pH=_______ ，使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为10-6 mol·L-1，忽略溶液体积变化)，此时 _______ (填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。 (4)取100 mL某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2. 325 g Ni(OH)2沉淀，经计算该步骤中Ni2+的回收率为99. 97%；Ni(OH)2沉淀再经稀硫酸溶解、_______、过滤，得到NiSO4·7H2O固体的质量为6.744g。试计算100mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率：_______(保留四位有效数字)。 8．镍矿渣中主要含有Ni(OH)2和NiS，还有Fe、Cu 、Ca、Mg、Zn等元素的杂质，由镍矿渣制备碳酸镍的流程如下： 已知：含镍浸出液中阳离子主要有Ni2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、 Mg2+、Zn2+。常温下，部分物质的溶度积常数如下表： 难溶物 NiS ZnS CuS CaF2 MgF2 溶度积常数 1.07× 10-21 2.93 × 10-25 1.27 × 10-36 4 × 10-11 7.42 × 10-11 请回答下列问题： (1)酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有_______(任写一条)。 (2)含镍矿渣浸取时， NiS与NaClO反应生成硫单质的离子方程式为_______。 (3)向含镍浸出液中加入Na2CO3的目的是完全沉淀Fe3+，则沉淀1的主要成分为_______(填化学式)。 (4)溶液1中加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为_______。该反应的化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字)；若使用H2S气体替代NiS。其不足之处是_______。 (5)溶液2中加入NaF的作用主要是除去溶液中的_______(填离子符号) (6)“除Zn2+”时，ZnSO4与有机萃取剂(用HA表示)存在以下过程： ZnSO4+4HAZnA2·2HA+H2SO4，试分析“除Zn2+”时，锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因：_______。 9．(1)在25℃下，向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_______沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_______。(已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10−11，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20) (2)相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol∙L−1盐酸、③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液、④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液中，c(Ag+)由大到小的顺序为：_______ (3)已知：Ksp(AgBr)=5.4×10−13，Ksp(AgCl)=1.8×10−10，向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，=_______。 (4)已知在25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11。25℃时，向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(OH－)最小为_______mol∙L−1。 (5)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是_______ A．加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．b点有BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 10．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)。 11．按要求回答下列问题 (1)我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题： ①磷酸镉(Cd3(PO4)2)沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp＝_____________________。 ②在某含镉废水中加人Na2S，当S2-浓度达到7.9 × 10-8mol/L时，水体中Cd2+浓度为_____mol/L(已知：Ksp(CdS)=7.9 × 10-27，Cd的相对原子质量：112)；此时是否符合水源标准？______(填“是”或“否”)。 (2)炼锌烟尘(主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO)为原料，可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌主要工艺如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。 金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+ 开始沉淀的pH 1. 1 5. 2 5. 8 沉淀完全的pH 3. 2 6. 4 8. 8 ①加入H2O2溶液的作用是________________。 ②流程图中，调节pH时，加入的试剂X可以是________(填序号)； a、ZnO b、NaOH c、Zn2(OH)2CO3 d、ZnSO4 pH应调整到______________________。 12．某研究性学习小组对肾结石在人体中的溶解平衡进行初步探究，进一步认识肾结石产生并利用沉淀的转化进行治疗的原理。经分析肾结石主要成分有：草酸钙(CaC2O4 )90％、碳酸钙(CaCO3)8％、磷酸钙[Ca2(PO4)3]及其它2％。 实验探究一：草酸钙的溶解性 实验① 某同学观察后认为：滴加饱和Na2CO3溶液后无现象说明草酸钙不溶于水，水中不存在钙离子。另一同学认为无明显现象并不能证明不存在钙离子只是很少，并补充下列实验。 实验② 钙试剂的显色反应 钙试剂 蒸馏水+钙试剂 矿泉水+钙试剂 实验现象 实验③ (1)实验②中使用蒸馏水的目的是___________。 (2)实验②、③验证了___________，草酸钙沉淀溶解平衡的方程式是___________。 实验探究二：草酸钙沉淀转化 难溶物 25℃时Ksp/(mol2·L-2) CaC2O4 2.3×10-9 CaCO3 3.0×10-8 MgC2O4 8.6×10-5 (3)人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 m mol·L-1，当血清总钙含量达上限时，血清中浓度达到___________时，会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。 (4)肾结石病人不能过量食用含草酸的食物(如菠菜等)，已知草酸溶液中H2C2O4、HC2O、三种微粒的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示，当pH=2.7时，=___________。 (5)医生建议：肾结石病人口服镁制剂(主要成分为MgCl2溶液)，可以减缓草酸钙结石患者的病痛。解释医生建议的合理性___________。 13．某实验小组模拟工业上处理含重金属镉元素(Cr)和铬元素(Cd)的废水，回答下面的问题。 (1)以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25 ℃)： 含镉难溶物 CdCO3 CdS Cd(OH)2 溶度积常数 5.2×10-12 3.6×10-29 2.0×10-16 根据表中提供的信息判断，沉淀Cd2+效果最佳的试剂是_______(填字母序号)。 A．Na2CO3 B．Na2S C．CaO (2)如图是随污水的pH升高Cd2+去除率的变化图像，由图像可知，处理含Cd2+污水的最佳pH=_______(取正整数)，此时溶液中c(Cd2+)=_______。 (3)该实验小组采用Fe2+作还原剂模拟工业上处理含铬废水，将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去，现用此法处理含0.01 mol Cr2O72-的工业废水。 ①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是_______， ②向反应后溶液中加入足量碱液，得到沉淀的质量至少是_______g。 已知该条件下： 离子 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe2+ 7.0 9.0 Fe3+ 1.9 3.2 Cr3+ 6.0 8.0 26 / 26 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 沉淀溶解平衡 考查重点 命题角度 沉淀溶解平衡的概念建立 能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。 沉淀溶解平衡的影响因素 根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素。 溶度积常数 了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系，运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。 沉淀溶解平衡的应用 能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题。 沉淀溶解平衡曲线 将曲线信息与Ksp、Q的关系结合，建立“图像-数据-理论”的关联，领会沉淀溶解平衡曲线在科学研究和工业生产中具有重要的应用价值。 一、沉淀溶解平衡的概念建立 1．物质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2．沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，固体溶质在水中形成饱和溶液时，溶液中溶质质量保持不变的状态，该状态下，固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。 (2)建立 (3)沉淀溶解平衡方程式 Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) 沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Mg2＋与OH－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1×10－5mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 特｜别｜提｜醒 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较 (1)从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。 (2)从变化的过程来看，溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。 (3)表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示溶解平衡，Al(OH)3Al3+＋3OH－表示电离平衡。需要注意的是：BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42-(aq)表示BaSO4的溶解平衡，而BaSO4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO4===Ba2＋＋SO42-。 (4)难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。 二、沉淀溶解平衡的影响因素 内因 难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力 外因 温度 升温，大多数溶解平衡向溶解方向移动，但Ca(OH)2升温向生成沉淀方向移动 浓度 加水稀释，平衡溶解方向移动 相同离子 加入与难溶电解质含有相同离子的物质，平衡向生成沉淀的方向移动 反应离子 加入能消耗难溶电解质中所含离子的物质，平衡向溶解方向移动 三、溶度积常数 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 意义 Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力 表达式 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 如：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－) 影响因素 (1)内因：物质本身的性质。 (2)外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。 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－)。 ①Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 ③Q＜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。 特｜别｜提｜醒 (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。 四、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，离子方程式为：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。 ①通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 ②加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 特｜别｜提｜醒 沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。 五、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．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。 六、沉淀的转化 1．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。 2．实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 (1)实验操作 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。 3．实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 (1)实验操作 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 (2)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。 4．沉淀转化的应用 (1)锅炉除垢。如将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-。 (2)矿物转化。如用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(BaSO4)制备可溶性钡盐的离子方程式为BaSO4+ CO32-BaCO3+ SO42-、BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑。 (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)。 特｜别｜提｜醒 (1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。 (2)一般而言，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp更小的难溶电解质，如AgClAgIAg2S，CaSO4转化为CaCO3，ZnS转化为CuS等。 (3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 七、沉淀溶解平衡曲线 1．沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析 (1)典型示例(以BaSO4为例) (2)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(加水不行) 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．有关沉淀溶解平衡对数图像分析(以MCO3为例) 图像 说明 已知：pM＝－lgc(M)(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)， p(CO)＝－lgc(CO) p(CO)值越大，c(CO)越小 pM值越大，c(M)越小 曲线上方的点为不饱和溶液 曲线上的点为饱和溶液 曲线下方的点表示有沉淀生成 曲线上任意一点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小 3．沉淀滴定曲线分析 以0.100 mol·L－1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1 含Cl－溶液的滴定曲线为例： (1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10。 (2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液，c(Ag＋)＝c(Cl－)。 (3)相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L－1 Cl－，反应终点c向a方向移动。 (4)相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动。 题型一 沉淀溶解平衡 【典例1】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。 方｜法｜点｜拨 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，但Ca(OH)2相反。 (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。 【变式1-1】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。 【变式1-2】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。 【变式1-3】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。 题型二 溶度积(Ksp) 【典例2】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( ) A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小 B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小 C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变 【答案】D 【解析】温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。 方｜法｜点｜拨 Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。 【变式2-1】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) A．c(Ba2＋)＝c(SO)＝(Ksp) B．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO) C．c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO) D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SO) 【答案】C 【解析】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)左移，则此时c(Ba2＋)>c(SO)；由于温度未发生改变，所以溶液中Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)不变。 【变式2-2】已知：25℃时，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。将含Fe2O3、Ag、Ni的某型废催化剂溶于盐酸，过滤，滤渣为Ag，所得溶液中c(Ni2+)=c(Fe3+)=0.4mol/L。向该溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液(假设溶液体积不变)。下列说法中正确的是( ) A．金属活动性：Ag＞Ni B．加入NaOH溶液时，先产生Ni(OH)2沉淀 C．当滴定到溶液pH=5时，溶液中lg约为10 D．当滴定到溶液呈中性时，Ni2+已沉淀完全 【答案】C 【解析】A项，Ag不能与盐酸反应，而Ni能与盐酸反应，因此金属活动性：Ni＞Ag，故A错误；B项，c(Ni2+)=0.4mol/L时，Ni2+刚好开始沉淀时溶液中，c(Fe3+)=0.4mol/L时，Fe3+刚好开始沉淀时溶液中，故先产生Fe(OH)3沉淀，故B错误；C项，溶液pH=5时c(H+)=10-5mol/L，溶液中，，，则Ni2+未沉淀，c(Ni2+)=0.4mol/L，则，故C正确；D项，当溶液呈中性时，c(OH-)=1×10-7mol/L，此时溶液中，故Ni2+未沉淀完全，故D错误；故选C。 【变式2-3】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。 题型三 溶度积与难溶电解质溶解度 【典例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，沉淀和溶解均停止 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溶液中的相同 【答案】C 【解析】沉淀溶解平衡是动态平衡，该状态下沉淀和溶解速率相同，A项错误；Ksp可用来判断相同类型化合物在水中溶解度的大小，但化合物的类型不同，就不能进行直接判断，B项错误；Ksp的大小只与难溶电解质的性质和温度有关，C项正确；NaCl溶液对AgCl的溶解有抑制作用，即相同温度下，AgCl在水中的溶解能力比在NaCl溶液中大，D项错误。 方｜法｜点｜拨 溶度积与难溶电解质溶解度的关系 (1)相同类型的难溶物质，溶度积越小，其溶解度越小；若类型不同，则不一定。 (2)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。 ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在相同温度时，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。如(25 ℃)：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，但是Ag2CrO4更易溶。 (3)改变沉淀溶解平衡可以改变溶解度，但溶度积不一定改变，因为沉淀溶解平衡受多种外界因素的影响，而溶度积只受温度的影响。 【变式3-1】下列叙述中，正确的是( ) A．溶度积大的化合物溶解度肯定大 B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变 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．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质 【答案】B 【解析】当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大，溶解能力越强，A项错误；B项，溶液中离子浓度变化能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；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，C项错误；AgCl在水溶液中完全电离，是强电解质，D项错误。 【变式3-2】室温下向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是( ) A．AgCl的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、Ksp均不变 C．AgCl的Ksp增大 D．AgCl的溶解度、Ksp均增大 【答案】B 【解析】物质的溶解度和溶度积都是温度的函数，与溶液的浓度无关。所以向饱和AgCl溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp都不变，故B项正确。 【变式3-3】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·H2O [Ag(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+的能力比Cl-的强 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】浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，A项正确；Ag+与氨气分子结合生成银氨离子，导致Ag+浓度减小，促使平衡AgCl (s)Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动，说明NH3结合Ag+的能力比Cl-的强，B项正确；银镜反应后的试管壁上是银单质，银离子能够与氨水反应，但银单质不能，C项错误；浓硝酸能中和一水合氨，使平衡Ag++2NH3·H2[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动，银氨离子变成银离子，与溶液中的氯离子结合生成AgCl沉淀，所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D项正确。 题型四 沉淀的溶解和生成 【典例4】25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是( ) A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 【答案】C 【解析】由表中数据可知，AgCl、AgI、Ag2S的溶解能力依次减弱，则25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度依次减小。向AgCl白色悬浊液中加入KI溶液，出现黄色沉淀，说明AgCl转化成了溶解度更小的AgI；再加入Na2S溶液，又出现黑色沉淀，说明AgI转化成了溶解度更小的Ag2S。综合分析，沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度不同，前者中Cl-浓度小，AgCl固体的溶解度更大一些。 方｜法｜点｜拨 (1)平衡移动法：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)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。 (3)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。 【变式4-1】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。 【变式4-2】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。 【变式4-3】已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下： 难溶电解质 ZnS CuS HgS Ksp 向100mL含Zn2+、Cu2+和Hg2+浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的Na2S溶液，下列说法正确的是 A．Zn2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀 C．Hg2+先沉淀 D．同时沉淀 【答案】C 【详解】向Zn2+、Cu2+和Hg2+浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液，当溶液中离子开始沉淀时，溶液中c(金属离子)×c(S2-)=Ksp，Ksp越小的难溶物最先生成，Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS)，因此Hg2+先沉淀，故选C。 题型五 沉淀的转化 【典例5】为研究沉淀之间的转化，某小组实验设计如下： 下列分析正确的是( ) A．实验①无明显现象，说明浊液a中不存在自由移动的Ag+ B．实验②说明浊液b中存在AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) C．黄色浊液d中不含AgCl D．浊液c和浊液d中的c(Ag+)：c＜d 【答案】B 【解析】A项，浊液a中存在AgCl的沉淀溶解平衡，存在自由移动的Ag+，之所有无明显现象可能是滴入的NaCl溶液被稀释后，不足以使平衡逆向移动，产生更多沉淀，A错误；B项，实验②中发生沉淀的转化，说明浊液b中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，加入KI溶液后，I-结合Ag+生成更难溶的AgI，使其平衡正向移动，转化为AgI沉淀，B正确；C项，滴入的KI溶液较少，AgCl沉淀不会全部转化为AgI，所以浊液d中依然含有AgCl，C错误；D项，沉淀发生转化，说明AgI更难溶，加入KI后部分Ag+生成AgI沉淀，所以浊液c和浊液d中的c(Ag+)：c＞d，D错误；故选B。 方｜法｜点｜拨 (1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。 (2)一般而言，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp更小的难溶电解质，如AgClAgIAg2S，CaSO4转化为CaCO3，ZnS转化为CuS等。 (3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 【变式5-1】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。 【变式5-2】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。 【变式5-3】25℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列关于室温时的有关叙述正确的是( ) A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23 mol·L－1 C．除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，但Ksp(FeS)变大 【答案】C 【解析】化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，室温下，CuS的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，c(S2－)将减至非常小，而Zn2＋的浓度远远大于1.6×10－23 mol·L－1；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；温度不变，Ksp(FeS)不变。 题型六 沉淀的转化的应用 【典例6】工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)=1×10-10，Ksp(CaSO4)=9×10-6]。下列说法不正确的是( ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3的溶解度小于CaSO4 D．CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中，c(SO42-)/c(CO32-)=1105 【答案】D 【解析】A项，水电离、盐水解都吸热，温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大，故A正确；B项，加入碳酸钠溶液，把硫酸钙转化为碳酸钙：CO＋CaSO4CaCO3＋SO42-，故B正确；C项，该条件下，设溶液为1L，由c(CO32-)=c(Ca2+)==10-5 mol·L－1，则==110-4g，CaCO3的溶解度约为1×10-4，显然，CaCO3的溶解度小于CaSO4，故C正确；D项，CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中，=9104，故D错误；故选D。 方｜法｜点｜拨 (1)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：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，两者溶解度相差越大，转化越容易。 (3)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。 【变式6-1】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。 【变式6-2】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。 【变式6-3】自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是 A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓ D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应杨sir化学，侵权必究 【答案】D 【解析】A项，难溶性物质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，PbS(s)Pb2+(aq)+S2-(aq)，当向该溶液中加入含有Cu2+的物质时，由于Ksp(CuS)＜Ksp(PbS)，所以会形成CuS沉淀，发生沉淀的转化，由难溶解的向更难溶解的物质转化。由于二者的化学组成相似，所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A项错误；B项，自然界地表层原生铜的硫化物被氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，说明原生铜的硫化物具有还原性，在CuS中S是-2价，也具有还原性，B项错误；C项，ZnS难溶于水，因此CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++ZnS=CuS+Zn2+，C项错误；D项，在整个过程中既有电子转移的氧化还原反应，也有沉淀转化的复分解反应，D项正确；故选D。 题型七 溶度积(Ksp)的多维计算 【典例7】Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为____________。 【答案】6.2×10－4 mol·L－1 【解析】根据CaSO3的Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。 方｜法｜点｜拨 (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、溶液中某离子浓度，求溶液中另一种离子的浓度，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)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，该反应的平衡常数K＝＝。 【变式7-1】汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝____________。 【答案】3.6×10－9 【解析】常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3(s) Ca2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)，SO＋H2OHSO＋OH－，Kh＝＝＝＝＝×10－5，得c(SO)＝6×10－5，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝3.6×10－9。 【变式7-2】已知25 ℃时，Al(OH)3的Ksp＝1.3×10－33，则该温度下反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡常数为____________。 【答案】7.7×10－10 【解析】反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋平衡常数的表达式为K＝，则K＝·＝·＝，25 ℃时Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，KW＝1.0×10－14，代入上式得K＝≈7.7×10－10。 【变式7-3】(2024-2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二期中)试根据沉淀溶解平衡知识回答问题： (1)常温下，CaS的Ksp(CaS)=1.0×10－8，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)Ca2+ (aq)+ S2-(aq)。将mol/L氯化钙溶液2.0×10－4mol/L硫化钠溶液等体积混合， (填“能”或“不能”)产生沉淀。滴加少量盐酸，c(S2-) (填“增大”或“减小”)。 (2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中反应的离子方程式 。 (3)常温下，Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10－11，在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中，当Mg(OH)2刚开始沉淀时，溶液的pH为 ；若要使其沉淀完全(mol/L)，pH的范围是 。 【答案】(1)不能 减小 (2) CaS(s)+ Cu2+(aq)CuS(s)+ Ca2+(aq) (3) 9.5 ≥11 【解析】(1)将1.0×10－4mol/L氯化钙溶液2.0×10－4mol/L硫化钠溶液等体积混合，混合后Qc=0.5×10－4mol/L×1.0×10－4mol/L=5×10-9< Ksp(CaS)=1.0×10－8，不会产生沉淀；滴加少量盐酸，氢离子与S2-反应，导致c(S2-)减小； (2)CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，反应生成CuS和硫酸钙，反应离子方程式为：CaS(s)+ Cu2+(aq)CuS(s)+ Ca2+(aq)； (3)Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10－11，在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中，当Mg(OH)2刚开始沉淀时，c(OH-)=mol/L，，溶液的pH为9.5；若要使其沉淀完全(mol/L)，c(OH-)mol/L，，溶液的pH大于11。 题型八 沉淀溶解平衡图象 【典例8】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。 方｜法｜点｜拨 第一步，识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么，如表示离子浓度、pM等；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。 第二步，想原理。涉及的原理主要有溶度积的表达式、沉淀溶解平衡的影响因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积，溶度积只与温度有关，大多数情况下，温度越高，溶度积越大。 第三步，找联系。将图像与溶度积原理联系起来，分析题目设置的问题，如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。 【变式8-1】(2024-2025·浙江省台州市山海协作体高二期中)常温下，Ksp(CaSO4)=9×10-6，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A．常温下CaSO4饱和溶液中，c(Ca2+)、c(SO42-)对应于曲线上任意一点 B．向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点 C．d点溶液通过蒸发可以变到c点 D．b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO42-)等于3×10-3mol/L 【答案】B 【解析】A．沉淀溶解平衡曲线表示的是在一定温度下，CaSO4溶液中c(Ca2+)与c(SO42-)的乘积等于，常温下CaSO4饱和溶液中只对应曲线上c(Ca2+)＝c(SO42-)这一点，该项错误；B．d点溶液中，为CaSO4的不饱和溶液 。加入适量CaCl2固体，c(Ca2+)增大，而c(SO42-)不变，能使溶液达到饱和(即可以变c点，c点为饱和溶液)，该项正确；C．d点溶液通过蒸发，c(Ca2+)和c(SO42-)的浓度均会增大，而从d点到c点c(SO42-))不变，所以不能通过蒸发实现从d点到c点的转变，该项错误；D．b点，，，会有沉淀生成 。设平衡后，则，由，即，解得，该项错误；故选B。 【变式8-2】T℃时，NiS的溶解平衡曲线如图所示。下列推断错误的是( ) A．d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液 B．b、c两点的Ksp相同 C．向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，可使溶液从b点迁移到c点 D．蒸发d点溶液可使溶液迁移到b点 【答案】D 【解析】A项，由图可知，d点溶液中c(Ni2+)c(S2-)＜Ksp，故d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液，A正确；B项，由图可知b、c两点均达到溶解平衡，温度相同，故Ksp相同，B正确；C项，向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，则溶液中c(S2-)增大，平衡逆向移动，导致c(Ni2+)减小，故可使溶液从b点迁移到c点，C正确；D项，蒸发d点溶液则析出晶体，导致溶液中c(Ni2+)、c(S2-)浓度都增大，然后达到平衡后不变，故不可使溶液迁移到b点，D错误；故选D。 【变式8-3】某温度下，分别向10.00 mL 0.1 mol/L的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，滴加过程中－lgc(M)(M为Cl－或CrO)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( ) A．曲线L1表示－lgc(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系 B．M点溶液中：c(NO)>c(K＋)>c(Ag＋)>c(H＋)>c(OH－) C．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝4.0×10－12 D．相同实验条件下，若改为0.05 mol/L的KCl和K2CrO4溶液，则曲线L2中N点移到Q点 【答案】D 【解析】A项，KCl和硝酸银反应的化学方程式为：KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为：K2CrO4＋2AgNO3===Ag2CrO4↓＋2KNO3，根据反应方程式可知在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液，氯离子浓度减小的更快，所以L1代表是－lgc(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系，故 A正确；B项，M点加入的硝酸银溶液体积是15 mL，根据反应方程式KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3可知，生成0.001 mol硝酸钾和0.001 mol氯化银，剩余0.000 5 mol硝酸银，则c(NO)>c(K＋)>c(Ag＋)，银离子水解使溶液表现酸性，则c(H＋)>c(OH－)，所以M点溶液中，离子浓度为：c(NO)>c(K＋)>c(Ag＋)>c(H＋)>c(OH－)，故B正确；C项，N点纵坐标的数值是4，则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO)＝10－4，c(Ag＋)＝2×10－4mol/L，Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)×c2(Ag＋)＝10－4×(2×10－4)2＝4.0×10－12，故C正确；D项，相同实验条件下同一种溶液的Ksp相同，平衡时溶液中c(CrO)＝10－4，Q对应的纵坐标数值是4.0，即c(CrO)＝10－4，曲线L2中N点移到Q点上方，故D错误。 基础通关练(测试时间：20分钟) 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．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) A．NH3·H2O B．NaOH C．Na2CO3 D．MgCO3 【答案】D 【解析】Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，调节pH，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新杂质、Mg2＋不沉淀的条件下，选用MgCO3，过量的MgCO3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。 3．当氢氧化镁固体在水中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的( ) A．NH4NO3 B．NaOH C．MgSO4 D．Na2SO4 【答案】A 【解析】要使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，可减小c(Mg2＋)或c(OH－)。NH4NO3电离出的NH能结合OH－，使平衡右移。 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。 6．一定温度下，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。 7．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＋) 8．在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是( ) A．与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积 B．与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少 C．深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq) D．海水呈弱酸性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大 【答案】D 【解析】A．海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水层压力较小，同时水温比较高，因而CO2的浓度较小，即游离的CO2增多，根据平衡移动原理，上述平衡向生成CaCO3方向移动，产生石灰石沉积，A项正确；B．与A恰恰相反，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少，B项正确；C．在深海地区中，上述平衡向右移动，且倾向很大，故溶解反应为CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)=Ca(HCO3)2(aq)，C项正确；D． 海水温度一定时，大气中CO2浓度增加，海水中溶解的CO2随之增大，导致CO32-转化为HCO3-，CO32-浓度降低，D项错误。 10．下列说法正确的是( ) A．AgCl难溶于水，所以将AgCl加入水中所得溶液中不含Ag+、Cl- B．AgCl的Ksp=1.8×10-10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5 mol·L-1 C．在温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时，则溶液中达到了AgCl的溶解平衡 D．向饱和AgCl溶液中加入盐酸，会使Ksp(AgCl)增大 【答案】C 【解析】A项，虽然AgCl难溶于水，但仍能溶解一小部分，所以将AgCl加入水中会少量溶解，溶液中含有少量的Ag+、Cl-，故A错误；B项，AgCl的Ksp=1.8×10-10，是指在AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积等于1.8×10-10，并不一定是c(Ag+)=c(Cl-，如在含有AgCl和NaCl的溶液中，c(Ag+)＜c(Cl-)，B项错误；C项，当Qc =K时，达到沉淀溶解平衡，C项正确；D项，Ksp只与温度有关，增大某离子的浓度，Ksp不变，D项错误；故选C。 11．已知：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH＞0。室温下，在含大量AgCl的浊液中，仅改变横坐标轴对应的一个条件，纵坐标轴代表的物理量的变化趋势符合实际的是 A．升高温度 B．加少量NaCl固体 C．加少量水 D．加少量KI固体 【答案】A 【解析】A项，Ksp与温度有关，该溶解平衡吸热，升温溶度积增大，溶解度增加，故A正确；B项，加入少量NaCl固体，溶解平衡逆向移动，但是引入了大量氯离子，氯离子浓度增加，其浓度变化趋势为随氯化钠的质量增加而增加，故B错误；C项，加水，溶液仍然为饱和氯化银溶液，溶液中银离子浓度不变，故C错误；D项，加入KI加固体，因为碘化银比氯化银更难溶，沉淀转化为碘化银，溶液中银离子浓度降低，所以随着KI固体的质量增多，银离子浓度逐渐减小，故D错误；故选A。 12．饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋CO32－(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2＋的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是( ) A．加入少量0.1 mol·L－1盐酸 B．加入少量硝酸钡固体 C．加入少量0.1 mol·L－1硫酸 D．加入少量氢氧化钡固体 【答案】C 【解析】A项，加入少量0.1 mol·L－1盐酸，氢离子会与CO32－发生反应，使平衡右移，Ba2＋的物质的量浓度增大，故A可行；B项，加入少量硝酸钡固体，硝酸钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故B可行；C项，加入少量0.1 mol·L－1硫酸，硫酸会电离出氢离子和硫酸根，虽然氢离子会与CO32－发生反应，但BaSO4的溶解度比BaCO3更小，所以溶液中Ba2＋的物质的量浓度会减小，故C不可行；D项，加入少量氢氧化钡固体，氢氧化钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故D可行；故选C。 13．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。 14．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。 15．室温时，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知CaCO3的溶度积(室温)为2.8×10-9，下列说法中不正确的是( ) A．x的数值为2×10-5 B．c点时有CaCO3生成 C．加入蒸馏水可使溶液由d点变成 a点 D．b点与d点对应的溶度积相等 【答案】C 【解析】A项，在d点c(CO32-)=1.4×10-4mol/L，因室温时，CaCO3的溶度积Ksp=2.8×10-9，所以c(Ca2+)=2×10-5mol/L，故x的数值为2×10-5，故A正确；B项，在c点c(Ca2+)＞2×10-5mol/L，即相当于增大c(Ca2+)，平衡左移，有CaCO3生成，故B正确；C项，d点为饱和溶液，加入蒸馏水后如仍为饱和溶液，则c(Ca2+)、c(CO32-)都不变，如为不饱和溶液，则二者浓度都减小，故不可能使溶液由d点变成a点，故C错误；D项，b点与d点在相同的温度下，溶度积相等，故D正确。故选C。 16．某温度时，Ksp(CuS)=10-35，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(MnS)=2.5×10-13，KSP[Zn(OH)2]=5×10-17.下列说法正确的是( ) A．向CuS悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大 B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2 C．分析以上数据可知，反应ZnS+2H2O=Zn(OH)2+H2S↑可以发生 D．如图所示，向反应后的混合溶液中滴加少量的硫酸铜溶液，白色沉淀转变成黑色沉淀，证明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS) 【答案】B 【解析】A项，向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2-)不变，A错误；B项，MnS的溶解度大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)+Zn2+ ZnS(s)+Mn2+向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2+的目的，B正确；C项，硫化锌组成为1:1，而氢氧化锌的组成为1:2，根据题给数据分析可知，Zn(OH)2的溶解度大于ZnS的溶解度，故反应ZnS+2H2O=Zn(OH)2+H2S↑不能进行，C错误；D项，如图所示，向反应后的混合溶液中滴加少量的硫酸铜溶液，硫离子过量，故直接继续与铜离子反应生成黑色沉淀，无法证明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，D错误；故选B。 17．孔雀石主要含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，还含少量Fe、Si的化合物。 实验室以孔雀石为原料制备CuSO4及CaCO3，首先将其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择： A．KMnO4 B．(NH4)2S C．H2O2 D．KSCN (1)检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为______(填代号)。 (2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加____(填代号)，此时发生反应的离子方程式为________。 (3)然后再加_______(填化学式)调整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。 【答案】(1)D (2) C 2Fe2＋+H2O2+2H+=2Fe3＋+2H2O (3)CuO或CuCO3 【解析】(1)KSCN溶液可以和Fe3+反应使溶液变成血红色，故选D；(2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，应先加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，同时不能引入新的杂质，所以应选用C．H2O2，发生的反应为2Fe2＋+H2O2+2H+=2Fe3＋+2H2O；(3)加入的物质应能与氢离子反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用CuO或CuCO3。 重难突破练(测试时间：20分钟) 1．向PbO2中加入MnSO4溶液，会发生如下反应：5PbO2(s)+2Mn2+(aq)+5 SO4 2-(aq)+4H+(aq)=5PbSO4(s)+2 MnO4-+(aq)+2H2O(l) △H＜0，达到平衡，下列说法不正确的是( ) A．降低温度或者加入MnSO4固体，都能使平衡正向移动 B．向反应体系中通入足量HCl气体，增加了氢离子浓度，使平衡正向移动，溶液紫色加深 C．该反应的平衡常数K= D．分离出部分PbSO4固体，不能使平衡发生移动 【答案】B 【解析】A项，该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动；加入MnSO4固体，c(Mn2+)增大，化学平衡正向移动，A正确；B项，向反应体系中通入足量HCl气体，Cl-具有还原性，会消耗MnO4-，使c(MnO4-)减小，则溶液紫色变浅甚至消失，B错误；C项，化学平衡常数为反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则根据反应方程式可知该反应的平衡常数K=，C正确；D项，固体物质的浓度不变，则加入或减少纯固体物质，对化学平衡移动无影响，则分离出部分PbSO4固体，该平衡不发生移动，D正确；故选B。 2．ROH是一元弱碱。难溶盐RA的饱和溶液中c(A-)随c(OH-)而变化，A-不发生水解。25℃时，c2(A-)与c(OH-)有如图所示线性关系。下列叙述不正确的是( ) A．pH=6时，c(A-)＜2×10-5 mol·L-1 B．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)=2×10-8 C．当溶液pH=7时，c(H+)+c(R-)=c(A-)+c(OH-) D．的溶解积Ksp(RA)= 2.0×10－10 【答案】C 【解析】A项，pH=6时，c(H+)=10-6 mol·L-1，c(OH-)=10-8mol·L-1，由图可知此时，，A正确；B项，由图可知，当c(OH-)=0时，，此时c(R-)=c(A-)，则，选择曲线上c(OH-)=10-8mol·L-1的点代入等式可得，，解得Kb(ROH)=2×10-8，B正确；C项，难溶盐RA的饱和溶液中因为阳离子的水解显酸性，所以当溶液显中性时，说明加入了碱，若加溶液ROH，则 c(H+)+c(R-)=c(A-)+c(OH-)表示电荷守恒成立，若加其它碱则不成立，C错误；D项，由图可知，当c(OH-)=0时，，此时c(R-)=c(A-)，则，D正确； 故选C。 3．AgCl和BaSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是( ) A．a点时，AgCl和BaSO4饱和溶液的密度基本相同 B．AgCl的溶解是吸热过程 C．常温时，向等体积的饱和AgCl和溶液中分别加入足量的浓溶液，析出沉淀的质量比AgCl多 D．可以用重结晶的方法分离AgCl和BaSO4 【答案】D 【解析】A项，根据图像，a点时AgCl和BaSO4溶解度几乎相等，即同体积溶液的质量几乎相等，则密度近似相等，A正确；B项，AgCl溶解度随温度升高而增大，即溶解吸热，B正确；C项，浓BaCl2足量，则溶液中Ag+和SO42-能完全沉淀，沉淀量则等于二者常温下的溶解度，由图像可知，常温时，AgCl溶解度较小，则析出 BaSO4 沉淀的质量比AgCl多，C正确；D项，二者虽然溶解度受温度影响差异较大，但两者均难溶解，用重结晶法无法分离，D错误；故选D。 4．已知p(A)=-lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( ) A．a点无ZnS沉淀生成 B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2 C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大 D．CuS和MnS共存的悬浊液中， 【答案】C 【解析】A项，a点不饱和，没有ZnS沉淀析出，故A正确；B项，MnS的溶解度大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)+Zn2+ZnS(s)+Mn2+向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2+的目的，故B正确；C项，向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2-)不变，故C错误；D项，当p(S2-)=0，p(Mn2+)=15，即c(S2-)=1mol/L时，c(Mn2+)=10-15mol/L，Ksp(MnS)= c(Mn2+)×c(S2-)=10-15；当p(S2-)=25，p(Cu2+)=10，即c(S2-)=10-25mol/L，c(Cu2+)=10-10mol/L，Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-35；CuS和MnS共存的悬独液中，=10-20，故D正确。故选C。 5．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。某地溶洞水体中lgc(X) (X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2＋)与pH的线性关系如图所示。下列说法不正确的是( ) A．直线①代表HCO3-，直线③代表Ca2＋ B．图中lgc(CO32-)=2pH＋[lgKa1＋lgKa2-5] C．Ksp(CaCO3)=1.0×10-8.6 D．若空气中的CO2浓度增加，则水体中的Ca2＋浓度减小 【答案】D 【解析】H2CO3(aq)H＋＋HCO3-，HCO3-H＋＋CO32-，随着溶液pH增大，碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，则碳酸氢根离子浓度减小，碳酸根离子浓度增大，同时钙离子浓度减小，故曲线①代表HCO3-，曲线②代表CO32-，曲线③代表Ca2＋；由点(6.3，5)计算该温度下碳酸的一级电离平衡常数 ，由点(10.3，-1)计算该温度下碳酸的二级电离平衡常数。A项，由分析可知，直线①代表HCO3-，直线③代表Ca2＋，A正确；B项，，lgc(H2CO3)=10-5推知①lgc(HCO3-)=pH＋[lgKa1(H2CO3)-5]；，同理可推：②lgc(CO32-)=2pH＋[lgKa1＋lgKa2-5]，B正确；C项，由Ksp(CaCO3)=c(Ca2＋)·c(CO32-)，推知lgKsp(CaCO3)=lgc(Ca2＋)＋lgc(CO32-)；则结合B分析可知，③lgc(Ca2＋)=lgKsp-lgc(CO32-)=-2pH＋[lgKsp-lgKa1-lgKa2＋5]；由a点数值可知Ka1=10-6.3，由c点数值可知Ka2=10-10.3，再由b点数值代入③可知Ksp(CaCO3)=10-8.6，C正确；D项，若空气中的CO2浓度增加，CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2OCa2＋＋2 HCO3-，平衡正向移动，水体中的Ca2＋浓度增大，D错误；故选D。 6．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。 7．利用“铁脱络-化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。 已知，①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在，其在水溶液中存在平街：NiR2 (aq) Ni2+ (aq)+ 2R- (aq，有机配体)K=1.6 ×10-14 ②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Ni(OH)2]=1. 6×10-15 ③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+ )过程中，反应历程如下： i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH； ii.R-+·OH=OH-+ ·R； iii. H2O2+2·OH=O2 ↑+2H2O。 (1)·OH的电子式为_______。 (2)①根据·OH与H2O2的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制：_______。 ②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知，当加入H2O2的量为_______g·L-1时，镍回收效果最好；当加入H2O2的量较大时， 镍回收率下降，可能的原因是_______。 (3)常温下 ，若“脱络”后的废水中 c(Ni2+ )=0. 01 mol·L-1，“沉淀”时先加入 NaOH至溶液的pH=_______ ，使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为10-6 mol·L-1，忽略溶液体积变化)，此时 _______ (填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。 (4)取100 mL某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2. 325 g Ni(OH)2沉淀，经计算该步骤中Ni2+的回收率为99. 97%；Ni(OH)2沉淀再经稀硫酸溶解、_______、过滤，得到NiSO4·7H2O固体的质量为6.744g。试计算100mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率：_______(保留四位有效数字)。 【答案】(1) (2)生成羟基自由基，消耗有机配体R- ，使平衡NiR2 (aq)Ni2++ (aq)+ 2R- (aq)正向移动 0.45 反应iii速率加快，消耗较多·OH，不利于R-转化成·R (3) 3 无 (4) 蒸发浓缩、冷却结晶     95.97% 【解析】废水中的NiR2经过脱络后得到含镍离子的废水，加氢氧化钠溶液沉淀后得到氢氧化镍沉淀，滤液中含少量的镍离子，经过后续处理得到氢氧化镍固体。(1)·OH的电子式为：；(2)从整个反应历程来看，羟基自由基能消耗有机配体，使“脱络”反应平衡正向移动移动，故答案为：生成羟基自由基，消耗有机配体R-，使平衡NiR2 (aq)Ni2++ (aq)+ 2R- (aq)正向移动；由图知，H2O2加入量为0. 45g/ L时，镍的回收效果最好；当H2O2加入量高于0. 45g/ L时，反应iii 速率加快，导致羟基自由基大量减少，不利于除镍；(3)Fe3+完全沉淀时c3(OH- )= mol3·L-3=1×10 -33 mol3 ·L-3，c(OH- )=1×10-11 mol/ L ，则c(H+)=1×10-3 mol/ L，即pH=3。此时Qc[Ni(OH)2]=0.01×(10-11)2=10-24< Ksp[Ni(OH)2]，故无Ni(OH)2沉淀生成；(4)要得到NiSO4·7H2O固体需要将氢氧化镍沉淀先用稀硫酸溶解，再经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到NiSO4·7H2O；Ni(OH)2沉淀转化成NiSO4·7H2O固体的转化率为(6.744g ÷281g/mol) ÷(2.325g÷93g/mol) × 100% = 96%，100 mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率为96%×99.97%≈95.97%。 8．镍矿渣中主要含有Ni(OH)2和NiS，还有Fe、Cu 、Ca、Mg、Zn等元素的杂质，由镍矿渣制备碳酸镍的流程如下： 已知：含镍浸出液中阳离子主要有Ni2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、 Mg2+、Zn2+。常温下，部分物质的溶度积常数如下表： 难溶物 NiS ZnS CuS CaF2 MgF2 溶度积常数 1.07× 10-21 2.93 × 10-25 1.27 × 10-36 4 × 10-11 7.42 × 10-11 请回答下列问题： (1)酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有_______(任写一条)。 (2)含镍矿渣浸取时， NiS与NaClO反应生成硫单质的离子方程式为_______。 (3)向含镍浸出液中加入Na2CO3的目的是完全沉淀Fe3+，则沉淀1的主要成分为_______(填化学式)。 (4)溶液1中加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为_______。该反应的化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字)；若使用H2S气体替代NiS。其不足之处是_______。 (5)溶液2中加入NaF的作用主要是除去溶液中的_______(填离子符号) (6)“除Zn2+”时，ZnSO4与有机萃取剂(用HA表示)存在以下过程： ZnSO4+4HAZnA2·2HA+H2SO4，试分析“除Zn2+”时，锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因：_______。 【答案】(1)将含镍矿渣粉碎、加热、搅拌、适当提高稀硫酸的浓度(任写1条，合理即可) (2)3NiS + ClO3--+6H+=Cl-+ 3S + 3Ni2++ 3H2O (3)Fe(OH)3 (4)NiS(s) +Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq) 8.4×1014 可能逸出有毒气体H2S，污染环境 (5)Ca2+、Mg2+ (6)增大料液的pH，使料液中c(H+ )减小，促使平衡ZnSO4 + 4HAZnA2·2HA+ H2SO4向右移动，锌的萃取率增大。 【解析】含镍矿渣加入稀硫酸和氯酸钠，得到含Ni2+的浸出液，发生Ni(OH)2+2H+=Ni2++2H2O、3NiS+ClO3--+6H+=3Ni2++3S+Cl-+3H2O，沉淀1含有S、Fe(OH)3，在溶液1中加入NiS调节溶液的pH，沉淀2中含有CuS，溶液2中加入NaF，可得到CaF2、MgF2等沉淀，溶液3中含有Ni2+、Zn2+，加入有机萃取剂，水层中含有Ni2+，在水层中加入碳酸钠，可得到NiCO3。 (1)浸取过程中，为提高浸出效率可采用的措施有，可将矿石粉碎或提高浸取时的温度，或适当增大酸的浓度等； (2)NiS与NaClO反应生成硫单质的离子方程式为3NiS + ClO3--+6H+=Cl-+ 3S + 3Ni2++ 3H2O； (3)加入Na2CO3调节pH增大，目的是完全沉淀Fe3+，则沉淀1的主要成分为Fe(OH)3； (4)由CuS的溶度积常数比NiS小，加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+，发生沉淀转化，反应的离子方程式为NiS(s) +Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq)；该反应的化学平衡常数；若使用H2S气体替代NiS，其不足之处是可能逸出有毒气体H2S，污染环境； (5)溶液2中加入NaF，可得到CaF2、MgF2等沉淀，作用主要是除去溶液中的Ca2+、Mg2+； (6)“除Zn2+”时，锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因：增大料液的pH，使料液中c(H+ )减小，促使平衡ZnSO4 + 4HAZnA2·2HA+ H2SO4向右移动，锌的萃取率增大。 9．(1)在25℃下，向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_______沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_______。(已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10−11，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20) (2)相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol∙L−1盐酸、③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液、④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液中，c(Ag+)由大到小的顺序为：_______ (3)已知：Ksp(AgBr)=5.4×10−13，Ksp(AgCl)=1.8×10−10，向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，=_______。 (4)已知在25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11。25℃时，向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(OH－)最小为_______mol∙L−1。 (5)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是_______ A．加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．b点有BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 【答案】(1)Cu(OH)2 2NH3·H2O+Cu2+ =Cu(OH)2↓+2NH4+ (2)④＞①＞②＞③ (3)3×10−3 (4)4×10−5 (5)C 【解析】(1)在25℃下，向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，沉淀镁离子需要的氢氧根浓度，沉淀铜离子需要的氢氧根浓度，氢氧根浓度最先满足沉淀铜离子所需浓度，因此先生成Cu(OH)2沉淀，生成该沉淀的离子方程式为2NH3·H2O+Cu2+ =Cu(OH)2↓+2NH4+； (2)相同温度下，氯化银溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)＋Cl－(aq)，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水，平衡正向移动，但银离子浓度不变；②0.1 mol∙L−1盐酸，氯离子浓度增大，平衡逆向移动；③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液，氯离子浓度增大，比②中氯离子浓度大，平衡逆向移动比②更多，银离子浓度比②中银离子浓度小；④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液，平衡逆向移动，但银离子浓度比原来大，因此c(Ag+)由大到小的顺序为：④＞①＞②＞③； (3)已知：Ksp(AgBr)=5.4×10−13，Ksp(AgCl)=1.8×10−10，向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，； (4)已知在25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11。25℃时，向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(OH－)最小，则c(OH－)＝4×10−5mol∙L−1；(5)A项，加入Na2SO4，硫酸根浓度增大，硫酸钡溶解平衡逆向移动，钡离子浓度减小，曲线从a点往c点移动，故A错误；B项，d点蒸发溶剂，溶液体积减小，钡离子浓度、硫酸根浓度同时增大，c点与b点硫酸根浓度不变，钡离子浓度增大，因此蒸发溶液不可能由d点变到c点，故B错误；C项，b点浓度积大于Ksp，因此有BaSO4沉淀生成，故C正确；D项，ac曲线是硫酸钡的溶度积常数变化曲线，因此a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp，故D错误；故选C。 10．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。 11．按要求回答下列问题 (1)我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题： ①磷酸镉(Cd3(PO4)2)沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp＝_____________________。 ②在某含镉废水中加人Na2S，当S2-浓度达到7.9 × 10-8mol/L时，水体中Cd2+浓度为_____mol/L(已知：Ksp(CdS)=7.9 × 10-27，Cd的相对原子质量：112)；此时是否符合水源标准？______(填“是”或“否”)。 (2)炼锌烟尘(主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO)为原料，可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌主要工艺如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。 金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+ 开始沉淀的pH 1. 1 5. 2 5. 8 沉淀完全的pH 3. 2 6. 4 8. 8 ①加入H2O2溶液的作用是________________。 ②流程图中，调节pH时，加入的试剂X可以是________(填序号)； a、ZnO b、NaOH c、Zn2(OH)2CO3 d、ZnSO4 pH应调整到______________________。 【答案】(1) ①c3(Cd2+)·c2 (PO43-) ②1.0×10-19 是 (2)①)使Fe2+被氧化为Fe3+ ② ac 3.2≤pH<5.2 【解析】(1)①磷酸镉沉淀的溶解平衡体系为Cd3(PO4)2(s)=3Cd2＋(aq)＋2PO43－(aq)，则平衡常数的表达式为Ksp=c3(Cd2＋)·c2(PO43－)；②当S2－浓度达到7.9×10－8mol·L－1时，c(Cd2＋)==1.0×10－19mol·L－1，1L溶液中含有n(Cd2＋)=1.0×10－19mol，其质量为1.0×10－19mol×112g·mol－1=1.12×10－17g，其浓度为=1.12×10－14mg·L－1<0.005mg·L－1，是符合水源标准； (2)①根据流程、表格中的数据以及制取的物质，沉淀B为Fe(OH)3，即加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋；②试剂X的目的是调节pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，所加物质不能产生新的杂质，过量的能除去，因此所加物质应是ZnO或Zn(OH)2或Zn2(OH)2CO3，故a、c正确；调节pH，使Fe3＋全部沉淀，Zn2＋不能产生沉淀，根据表格中的数据，pH的范围是3.2≤pH<5.8。 12．某研究性学习小组对肾结石在人体中的溶解平衡进行初步探究，进一步认识肾结石产生并利用沉淀的转化进行治疗的原理。经分析肾结石主要成分有：草酸钙(CaC2O4 )90％、碳酸钙(CaCO3)8％、磷酸钙[Ca2(PO4)3]及其它2％。 实验探究一：草酸钙的溶解性 实验① 某同学观察后认为：滴加饱和Na2CO3溶液后无现象说明草酸钙不溶于水，水中不存在钙离子。另一同学认为无明显现象并不能证明不存在钙离子只是很少，并补充下列实验。 实验② 钙试剂的显色反应 钙试剂 蒸馏水+钙试剂 矿泉水+钙试剂 实验现象 实验③ (1)实验②中使用蒸馏水的目的是___________。 (2)实验②、③验证了___________，草酸钙沉淀溶解平衡的方程式是___________。 实验探究二：草酸钙沉淀转化 难溶物 25℃时Ksp/(mol2·L-2) CaC2O4 2.3×10-9 CaCO3 3.0×10-8 MgC2O4 8.6×10-5 (3)人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 m mol·L-1，当血清总钙含量达上限时，血清中浓度达到___________时，会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。 (4)肾结石病人不能过量食用含草酸的食物(如菠菜等)，已知草酸溶液中H2C2O4、HC2O、三种微粒的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示，当pH=2.7时，=___________。 (5)医生建议：肾结石病人口服镁制剂(主要成分为MgCl2溶液)，可以减缓草酸钙结石患者的病痛。解释医生建议的合理性___________。 【答案】(1)对照实验或空白实验 (2)     草酸钙溶于水产生少量钙离子或草酸钙存在沉淀溶解平衡     CaC2O4 (s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq) (3)8.36×10-7 mol·L-1(8.4×10-7mol·L-1也给分) (4)1000 (5)因Ksp(CaC2O4)＜Ksp(MgC2O4)，口服镁制剂增大Mg2+离子浓度，促进沉淀转化成MgC2O4而溶解(合理答案均可) 【解析】(1)实验②中使用蒸馏水的目的是对照实验或空白实验； (2)将草酸钙放入一定量水中，充分搅拌后静置，取上层清液，加入Na2CO3后无明显现象。由于钙试剂是蓝色溶液，向其中加入蒸馏水溶液显蓝色，加入含有Ca2+的矿泉水后溶液变为紫红色，说明Ca2+与该试剂作用产生紫红色物质；再另取溶解CaC2O4的水，向其中加入钙试剂，溶液也显紫红色，说明CaC2O4能够在水中微弱溶解，是水中含有一定量的Ca2+，即草酸钙在水中存在沉淀溶解平衡，该沉淀溶解平衡的离子方程式为：CaC2O4 (s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq)； (3)根据表格数据可知：Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9；人体内血清总钙含量范围2.25-2.75 m mol·L-1，当血清总钙含量达上限时，c(Ca2+)=2.75 ×10-3 mol·L-1，则c(C2O)==8.36×10-7 mol·L-1，此时会产生草酸钙沉淀可能会引起结石； (4)根据图象可知：Ka1=；Ka2=。当溶液pH=2.7时，=； (5)医生建议：肾结石病人口服镁制剂(主要成分为MgCl2溶液)，可以减缓草酸钙结石患者的病痛。这是由于Ksp(CaC2O4)＜Ksp(MgC2O4)，口服镁制剂增大Mg2+离子浓度，促进CaC2O4沉淀转化成MgC2O4而溶解，从而减少病人体内草酸钙的量而减少疼痛感。 13．某实验小组模拟工业上处理含重金属镉元素(Cr)和铬元素(Cd)的废水，回答下面的问题。 (1)以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25 ℃)： 含镉难溶物 CdCO3 CdS Cd(OH)2 溶度积常数 5.2×10-12 3.6×10-29 2.0×10-16 根据表中提供的信息判断，沉淀Cd2+效果最佳的试剂是_______(填字母序号)。 A．Na2CO3 B．Na2S C．CaO (2)如图是随污水的pH升高Cd2+去除率的变化图像，由图像可知，处理含Cd2+污水的最佳pH=_______(取正整数)，此时溶液中c(Cd2+)=_______。 (3)该实验小组采用Fe2+作还原剂模拟工业上处理含铬废水，将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去，现用此法处理含0.01 mol Cr2O72-的工业废水。 ①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是_______， ②向反应后溶液中加入足量碱液，得到沉淀的质量至少是_______g。 已知该条件下： 离子 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe2+ 7.0 9.0 Fe3+ 1.9 3.2 Cr3+ 6.0 8.0 【答案】(1)b (2)11 2.0×10-10 mol·L-1 (3) Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O     8.48 【解析】(1)根据表中数据可知，CdS比另外两种铬的难溶物更难溶，因此沉淀Cd2+效果最佳的是Na2S，选项b正确，故选b； (2)根据图像可知，当pH=11时，Cd2+去除率最大，根据c(Cd2+)·c2(OH-)=Ksp[Cd(OH)2]，c(Cd2+)==2.0×10-10mol·L-1； (3)①Fe2+被Cr2O72-氧化成Fe3+，Cr元素被还原成Cr3+，利用得失电子数目守恒以及原子守恒、电荷守恒进行配平，因此Fe2+与酸性Cr2O72-反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；②根据题意：将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀而除去，根据表中数据可知，当Cr元素全部以Cr(OH)3沉淀时，Fe3+也全部转化成Fe(OH)3沉淀，根据①的反应方程式，当0.01molCr2O72-全部转化成沉淀时，生成0.02molCr(OH)3和0.06molFe(OH)3，得到沉淀质量至少为8.48g。 25 / 40 学科网（北京）股份有限公司 $