第3节 沉淀溶解平衡 第1课时（同步讲义）化学鲁科版2019选择性必修1

第3章 物质在水溶液中的行为 第3节沉淀溶解平衡 第1课时 沉淀溶解平衡 教学目标 1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2.了解沉淀溶解平衡的建立过程，沉淀溶解平衡的影响因素。 3.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。 重点和难点 重点：沉淀溶解平衡的影响因素。 难点：溶度积常数的应用。 ◆知识点一 沉淀溶解平衡及影响因素 1.25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 【特别提醒】大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。 2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析) (1)沉淀溶解平衡建立 AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中，即溶解过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即沉淀过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。 (2)沉淀溶解平衡的概念 一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 (3)沉淀溶解平衡方程式 以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。 特别提醒　①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag++Cl-。 (4)沉淀完全的判断 化学上通常认为，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时，已沉淀完全。  即学即练 1．在一定温度下，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中；②100 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液中；③100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中；④100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液中。搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是(　　) A.①>②>④>③ B.②>①>④>③ C.④>③>②>① D.①>④>③>② 【答案】A 【解析】因为氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，相同的温度下，题给溶液中的氯离子浓度越大，AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动的程度越大，银离子浓度越小；①中无Cl-，②、③、④中c(Cl-)分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，因此Ag+浓度由大到小的顺序是①>②>④>③。 ◆知识点二 溶度积常数 1.概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。 2.表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp＝cm(An+)·cn(Bm-)。 如：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp＝c(Fe3+)·c3(OH-)。 3.影响因素 溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。 4.Ksp的意义 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 5.应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)，任意时刻Q＝cm(An+)·cn(Bm-)。 (1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 特别提醒 (1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。 (2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 (3)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强弱。 即学即练 1.常温下，Ksp(PbI2)＝8.5×10-9。取适量黄色PbI2粉末溶于水，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI后测得c(I-)＝1.0×10-2 mol·L-1。下列说法正确的是(　　) A.Ksp(PbI2)减小 B.溶液中c(I-)减小 C.产生黄色沉淀 D.溶液中c(Pb2+)＝8.5×10-7 mol·L-1 【答案】C 【解析】Ksp(PbI2)只与温度有关，在滤液中加入少量KI，由于温度不变，则Ksp(PbI2)不变，A项错误；由于Ksp(PbI2)＝c(Pb2+)·c2(I-)＝4c3(Pb2+)＝8.5×10-9，原滤液中c(Pb2+)≈1.3×10-3 mol·L-1，c(I-)≈2.6×10-3 mol·L-1，加入少量KI，测得c(I-)＝1.0×10-2 mol·L-1，则溶液中c(I-)增大，B项错误；滤液是PbI2的饱和溶液，加入少量KI，此时c(Pb2+)·c2(I-)＝1.3×10-3×(1.0×10-2)2＝1.3×10-7>Ksp(PbI2)，故产生黄色PbI2沉淀，C项正确；溶液中c(I-)＝1.0×10-2 mol·L-1，则有c(Pb2+)＝ mol·L-1＝8.5×10-5 mol·L-1，D项错误。 一、沉淀溶解平衡及影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 (3)实例分析 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 正向移动 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 实践应用 1.在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是(　　) A.加MgSO4固体 B.通HCl气体 C.加NaOH固体 D.加少量水 【答案】D 【解析】MgSO4易溶于水，加MgSO4会增加c(Mg2＋)，A错误；加HCl会中和OH－平衡右移，使c(Mg2＋)增大，B错误；加NaOH使c(OH－)增大平衡左移，c(Mg2＋)减小，C错误；加少量水时c(Mg2＋)减少，平衡右移重新达到平衡时，c(Mg2＋)又与原平衡相同，D正确。 二、有关溶度积(Ksp)的计算类型 1．计算难溶电解质溶液中离子浓度 (1)已知Ksp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Ksp、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，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。 2．计算反应的平衡常数，并判断沉淀转化的程度 依据沉淀的转化反应和Ksp，计算该反应的平衡常数，K值越大，转化反应越易进行，转化程度越大。如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。 3．计算金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH (1)常温下，a mol·L－1的MSO4溶液，调节溶液pH，使M2＋刚好开始产生M(OH)2沉淀时pH的计算方法。 Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝a·c2(OH－)，则c(OH－)＝，c(H＋)＝＝，pH＝－lg c(H＋)＝－lg ＝14＋lg 。 (2)常温下，向MSO4溶液中加碱调节溶液pH，使M2＋沉淀完全时溶液pH的计算方法(已知溶液中c(M2＋)≤1×10－5 mol·L－1时可视为M2＋沉淀完全)。 Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝10－5·c2(OH－)，则c(OH－)＝＝×102，c(H＋)＝＝＝，pH＝－lg c(H＋)＝－lg ＝16＋lg 10Ksp。 4．判断沉淀的生成或沉淀是否完全 (1)把离子浓度数据代入离子积表达式得Q，若Q>Ksp，则有沉淀生成。 (2)利用Ksp的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－5 mol·L－1，则该离子沉淀完全。 5．沉淀先后的计算与判断 (1)若沉淀类型相同，则Ksp小的物质先沉淀。 (2)若沉淀类型不同，则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度，所需离子浓度小的物质先沉淀。 实践应用 25 ℃，Ksp(CaC2O4)＝4.0×10－8，H2C2O4的电离常数Ka1＝5.0×10－2，Ka2＝5.4×10－5。下列有关说法正确的是(　　) A.25 ℃时，CaC2O4饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－4 mol/L B.25 ℃时，0.1 mol CaC2O4固体可全部溶于1 L 0.2 mol/L HCl中 C.25 ℃时，CaC2O4加到①0.1 mol/L CaCl2，②0.01 mol/L CaCl2两种溶液中，c(Ca2＋)：①＜② D.25 ℃时，紫色石蕊试液滴加含HC2O的溶液中，溶液可能变蓝色 【答案】D 【解析】CaC2O4饱和溶液中，c(Ca2＋)≈c(C2O)≈＝ mol/L＝2.0×10－4 mol/L，但实际溶液中C2O发生水解，其浓度小于钙离子浓度，则CaC2O4饱和溶液中，c(Ca2＋)> 2.0×10－4 mol/L，A错误；若0.1 mol CaC2O4固体可全部溶于1 L 0.2 mol/L HCl中，发生反应：CaC2O4＋2H＋H2C2O4＋Ca2＋，该反应平衡常数K＝＝＝＝≈1.5×10－2≪105，该反应正向进行程度很小， CaC2O4固体不能全部溶于HCl中，B错误；CaC2O4加到①0.1 mol/L CaCl2，②0.01 mol/L CaCl2两种溶液中，Ca2＋会抑制CaC2O4固体的溶解，则CaC2O4在0.01 mol/L CaCl2溶液中溶解得更多，但这种抑制效果很微小，0.1 mol/L CaCl2溶液中c(Ca2＋)仍然大于0.01 mol/L CaCl2溶液中c(Ca2＋)，C错误；含HC2O的溶液可能是草酸钠溶液，草酸钠水解生成HC2O，溶液呈碱性，加入紫色石蕊试液后呈蓝色，D正确。 考点一 沉淀溶解平衡 【例1】下列说法正确的是(　　) A.硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质 B.物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 【答案】C 【解析】A项，硫酸钡是强电解质，其在水中的溶解度比较小，错误；B项，沉淀溶解平衡为动态平衡，错误；D项，残留离子浓度小于10-5 mol·L-1时，则认为该离子沉淀完全，错误。 【变式1-1】对“AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是(　　) ①说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质 ②说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质 ③说明Cl－与Ag＋的反应不能完全进行到底 ④说明Cl－与Ag＋的反应可以完全进行到底 A.③④ B.②③ C.①③ D.②④ 【答案】B 【解析】AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为AgCl的沉淀溶解平衡，不是电离方程式，其完整过程为AgCl(s)AgCl(aq)===Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，说明AgCl完全电离，是强电解质，①错误，②正确；由于存在沉淀溶解平衡，说明Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底，③正确，④错误。 考点二 沉淀溶解平衡影响因素 【例2】在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是(　　) A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液 C.加NaOH固体 D.加少量水 【答案】D 【解析】Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2+)变大；加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2+)变大；加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2+)变小；加少量水，使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，因为加水后仍是饱和溶液，所以c(Mg2+)不变。 【变式2-1】下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) 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】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；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；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；向含AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体，增大了Cl-的浓度，会使AgCl的沉淀溶解平衡向左移动，减少了AgCl的溶解量，故D错误。 考点三 溶度积的理解 【例3】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.常温下，向含有AgCl固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸，AgCl的溶解度、Ksp均减小 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，D项正确；大多数难溶物的Ksp随温度的升高而增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。 【变式3-1】已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　) A.2.0×10－29 mol5·L－5 B.3.2×10－12 mol5·L－5 C.6.3×10－18 mol5·L－5 D.5.1×10－27 mol5·L－5 【答案】A 【解析】Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO(aq)，则Ca3(PO4)2的Ksp＝(2.0×10－6)3×(1.58×10－6)2 mol5·L－5≈2.0×10－29 mol5·L－5，A项正确。 考点四 溶度积的应用 【例4】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】利用离子积与溶度积的相对大小比较判断，混合后溶液中c(Ag＋)＝0.001 mol·L－1×≈9.9×10－6 mol·L－1，c(Cl－)＝0.001 mol·L－1×≈9.9×10－4 mol·L－1，Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝9.9×10－6 mol·L－1×9.9×10－4 mol·L－1≈9.8×10－9＞Ksp，故有AgCl沉淀生成。 【变式4-1】常温下，Cu2＋和Sn4＋混合液中c(Cu2＋)＝0.022 mol·L－1，现要除去溶液中的Sn4＋得到Cu2＋溶液，需要调节溶液pH范围为________。(已知当溶液中的离子浓度小于10－5 mol·L－1时，沉淀完全)Ksp[Sn(OH)4]＝1×10－55；Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20 【答案】1.5～5 【解析】常温下，Cu2＋和Sn4＋混合液中c(Cu2＋)＝0.022 mol·L－1，现要除去溶液中的Sn4＋得到Cu2＋溶液，即Sn4＋浓度小于10－5 mol·L－1时计算出pH值，Ksp[Sn(OH)4]＝1×10－55＝c(Sn4＋)×c4(OH－)＝1×10－5×c4(OH－)，解得c(OH－)＝1×10－12.5 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－1.5 mol·L－1，则pH＝1.5，铜离子刚沉淀时的pH值即Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20＝c(Cu2＋)×c2(OH－)＝0.022×c2(OH－)，解得c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，则pH＝5，因此将需要调节溶液pH范围为1.5～5。 考点五 溶解平衡的图像 【例5】如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，在T1温度下，下列说法不正确的是(　　) A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点 B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成 C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) D.升温可使溶液由b点变为d点 【答案】D 【解析】硫酸钡溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入Na2SO4，会增大c(SO)，平衡左移，c(Ba2＋)应降低，A正确；在曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，B正确；d点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)，C正确；升高温度， 促进溶解平衡右移，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，不会使溶液由b点变为d点，D错误。 【变式5-1】 25 ℃时，用Na2SO4溶液沉淀Ba2＋、Pb2＋、Ca2＋三种金属离子(M2＋)，所需SO最低浓度的负对数值p(SO)＝－lg c(SO)与p(M2＋)＝－lg c(M2＋)关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4) B.a点可表示CaSO4的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(SO) C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液，且c(Pb2＋)<c(SO) D.向Ba2＋浓度为10－5 mol·L－1的废水中加入足量CaSO4粉末，会有BaSO4沉淀析出 【答案】D 【解析】根据负对数值p(SO)＝－lg c(SO)与p(M2＋)＝－lg c(M2＋)计算式可知，负对数值越高，则对应离子浓度越低，图中直线代表对应硫酸盐的饱和溶液，直线上方离子浓度较低，代表不饱和溶液，直线下方离子浓度较高，代表过饱和溶液。由图可以看出，当p(SO)＝－lg c(SO)相同时，p(Ba2＋)>p(Pb2＋)>p(Ca2＋)，则形成沉淀时c(Ba2＋)<c(Pb2＋)<c(Ca2＋)，所以Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4)，A错误；a点p(SO)>p(Ca2＋)，所以c(Ca2＋)>c(SO)，B错误；b点有Q(PbSO4)＝c(SO)·c(Pb2＋)>Ksp(PbSO4)，因此b点代表过饱和溶液，C错误；由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4)，故向Ba2＋浓度为10－5 mol·L－1的废水中加入足量CaSO4粉末，会有BaSO4沉淀析出，D正确。 基础达标 1.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关，温度升高Ksp一定增大 B.水溶液中，易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡 C.同一温度下，Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 D.常温下，向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液，BaSO4的Ksp不变 【答案】D 【解析】溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关，大多数难溶物随温度升高Ksp增大，但也有少数物质随温度升高Ksp减小，A错误；易溶于水的电解质的饱和溶液存在晶体时，晶体的析出和溶解也存在平衡，B错误；相同温度下，一般对于同类型的物质，Ksp越小，其溶解能力越小，C错误；温度不变，Ksp不变，D正确。 2.下列说法正确的是(　　) A.向AgCl饱和溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp均增大 B.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小 C.AgBr难溶于水，溶液中不存在Ag+和Br- D.已知25 ℃时Ksp＝1.8×10-11，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH＝11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2+)＝1.8×10-5 mol·L-1 【答案】D 【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，故A错误；AgBr难溶于水，但存在沉淀溶解平衡，溶液中仍存在Br-和Ag+，只是其浓度很小，故C错误；pH＝11，c(OH-)＝10-3 mol·L-1，c(Mg2+)＝ mol·L-1＝1.8×10-5mol·L-1，故D正确。 3.下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序正确的是[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgI)＝1.5×10-16，Ksp(AgBr)＝7.7×10-13](　　) A.AgCl>AgI>AgBr B.AgCl>AgBr>AgI C.AgBr>AgCl>AgI D.AgBr>AgI>AgCl 【答案】B 【解析】卤化银的化学式相似，所以溶度积越大，银离子的浓度越大，所以难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序为AgCl>AgBr>AgI。 4.将AgCl分别加入盛有：①5 mL水　②6 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液　③10 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液　④5 mL 0.1 mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是(　　) A.①④③② B.②③④① C.④③②① D.①③②④ 【答案】A 【解析】①水中没有Cl－，即5 mL水对AgCl的沉淀溶解平衡没有抑制作用，①中c(Ag＋)最大；②6 mL 0.5 mol/L NaCl溶液中c(Cl－)＝0.5 mol/L；③10 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液中c(Cl－)＝0.2 mol/L×2＝0.4 mol/L；④5 mL 0.1 mol/L盐酸中c(Cl－)＝0.1 mol/L，c(Cl－)越大，抑制作用越强；综上所述，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序为①④③②，A正确。 5.溶度积常数表达式符合Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)的是(　　) A.AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) B.Na2S===2Na＋＋S2－ C.Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq) D.PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq) 【答案】C 【解析】根据表达式可知方程式应为A2B(s)2A＋(aq)＋B2－(aq)，A、D项错误；Na2S在水溶液中完全电离，不存在可逆过程，B项错误，只有C项正确。 6.下列说法正确的是(　　) A.相同温度下，溶度积越大，溶解度越大 B.相同温度下，BaCO3在水中和Na2CO3溶液中的Ksp相等 C.向MgCO3悬浊液中，加入MgCO3固体，溶液中c(Mg2＋)增加 D.已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则常温下饱和AgCl溶液中c(Ag＋)为9×10－5 mol/L 【答案】B 【解析】溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力，相同温度下，同类型的难溶电解质Ksp越大，溶解度越大，不同类型的不能简单认为Ksp越大，溶解度越大，需要进行计算判断，A错误；Ksp只受温度的影响，温度不变，则Ksp不变，因此在相同温度下，BaCO3在水中和Na2CO3溶液的Ksp相等，B正确；MgCO3悬浊液中存在Ksp＝c(Mg2＋)·c(CO)，且c(Mg2＋)＝c(CO)，溶度积只受温度的影响，因此加入碳酸镁固体，Ksp不变，c(Mg2＋)不变，C错误；AgCl的Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，且c(Ag＋)＝c(Cl－)，饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝×10－5 mol/L，D错误。 7.25 ℃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.溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B.溶液中Pb2＋和I－浓度都减小 C.沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2＋浓度减小 【答案】D 【解析】加入KI溶液，I－浓度增大，PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)平衡逆向移动，溶液中Pb2＋浓度减小，A、B、C错误，D正确。 8．下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是(　　) ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强　②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒　③溶洞的形成　④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以　⑤泡沫灭火器灭火的原理 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】B 【解析】①利用的是水解原理，⑤利用两种离子水解的相互促进作用，②③④利用的均是沉淀溶解平衡原理。 9．在1 L 0.01 mol·L－1 MgCl2溶液中加入1 mL 0.01 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp＝6.8×10－6)(　　) 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1 L 0.01 mol·L－1 MgCl2溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1的Na2CO3溶液，混合溶液体积近似为1 L，所得溶液中c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，c(CO)＝＝1× 10－5 mol·L－1，Q＝c(Mg2＋)·c(CO)＝1×10－7<Ksp(MgCO3)，所以无沉淀析出。 10．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为(　　) A．7 B．4 C．5 D．6 【答案】D 【解析】Ksp[M(OH)2]＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－21，当M2＋沉淀完全时c(M2＋)≤1×10－5 mol·L－1，c2(OH－)＝ mol2·L－2＝1×10－16 mol2·L－2，c(OH－)＝1×10－8 mol·L－1，常温下c(H＋)＝＝1×10－6 mol·L－1，pH≥6。 综合应用 11．已知：常温下，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】因为AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知饱和溶液中c(Ag＋)：AgCl>AgI；AgCl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中的c(Ag＋)大于AgCl的c(Ag＋)。 12．已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为(　　) A. mol·L－1 B. mol·L－1 C. mol·L－1 D. mol·L－1 【答案】B 【解析】已知难溶化合物A2B存在沉淀溶解平衡： A2B(s)2A＋(aq)＋B2－(aq)，在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，则Ksp(A2B)＝c2(A＋)·c(B2－)＝(2a)2·a＝4a3，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为 mol·L－1 。 13．已知：常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39。向1 L含1.0 mol Fe2(SO4)3和1.0 mol FeSO4的酸性混合溶液中通入NH3，至该溶液的pH为3，溶液体积变化可忽略不计，所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)的值为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．(2.5×106)∶7 D．(2.5×104)∶7 【答案】C 【解析】常温下，pH为3时，c(OH－)＝10－11 mol·L－1，则混合溶液中c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0× 10－22<4.9×10－17，没有Fe(OH)2沉淀生成，则c(Fe2＋)＝1.0 mol·L－1；c(Fe3＋)·c3(OH－)＝2.0×10－33 >2.8×10－39，有Fe(OH)3沉淀生成，由Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39可知，c(Fe3＋)＝ mol· L－1＝2.8×10－6 mol·L－1，则c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝(1.0 mol·L－1)∶(2.8×10－6 mol·L－1)＝(2.5×106)∶7。 14．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是(　　) 【答案】B 【解析】Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Fe3＋开始沉淀时溶液中c(OH－)＝＝10－12 mol·L－1，溶液的pH等于2，所以Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2；同理计算得到Cu2＋开始沉淀时的pH约为5，Cu2＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为5～6.7。pH为2时Fe3＋才开始沉淀，图像与实际不符，A错误； Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2，在此过程中Cu2＋没有形成沉淀，图像与实际相符，B正确；应当是Fe3＋先开始沉淀，C、D错误。 15．室温下向100 mL蒸馏水中加入1 g CaCO3，一段时间后再向其中加入10 mL蒸馏水，一段时间后继续加入10 mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如图： 已知：室温下，CaCO3的溶解度为0.001 3 g。 下列说法不正确的是(　　) A．a→b电导率上升是由于CaCO3固体部分溶解于水中 B．c和e对应的时刻分别加入了10 mL蒸馏水 C．c→d、e→f，电导率下降，说明CaCO3的沉淀溶解平衡逆向移动 D．g后的电导率几乎不再改变，说明CaCO3的溶解达到平衡状态 【答案】C 【解析】碳酸钙在水中的溶解度很小，但溶于水的碳酸钙在溶液中完全电离，使溶液中的离子浓度增大，导致a→b电导率上升，故A正确；由图可知，c→d、e→f的电导率下降，说明溶液中离子浓度减小，则c和e对应的时刻应该是分别加入了10 mL蒸馏水，故B正确；加入蒸馏水，碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动，故C错误；g后的电导率几乎不再改变，说明溶液中的离子浓度不再改变，碳酸钙的溶解达到平衡状态，故D正确。 16.湿法提银工艺中，浸出的Ag＋需加入Cl－进行沉淀。25 ℃时，平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ(AgCl)＝]随lg c(Cl－)的变化曲线如图所示。已知：lg [Ksp(AgCl)]＝－9.75。下列叙述正确的是(　　) A.沉淀最彻底时，溶液中c(Ag＋)＝10－7.21 mol/L B.AgCl溶解程度随c(Cl－)增大而不断减小 C.当c(Cl－)＝10－2 mol·L－1时，溶液中c(AgCl)>c(AgCl)>c(Ag＋) D.25 ℃时，AgCl＋Cl－AgCl的平衡常数K＝10－0.2 【答案】A 【解析】沉淀最彻底时即银离子以氯化银的形式存在，而且氯化银最多的时候，就是沉淀最彻底时，由图可知此时c(Cl－)＝10－2.54 mol/L，由lg[Ksp(AgCl)]＝－9.75可知，Ksp(AgCl)＝10－9.75，则此时c(Ag＋)＝10－7.21 mol·L－1，A正确；由图可知开始的时候氯化银的溶解度随着c(Cl－)增大而不断减小，但是当氯离子浓度增大的一定程度的时候，随着c(Cl－)增大溶液中的银离子和氯离子形成络离子，而溶解度增大，B错误；当c(Cl－)＝10－2 mol·L－1时，图中横坐标为－2，由图可知，此时c(AgCl)＞c(Ag＋)＞c(AgCl)，C错误；AgCl＋Cl－AgCl的平衡常数K＝，则在图中横坐标为－0.2时AgCl与AgCl相交，即其浓度相等，则在常数中其比值为1，此时常数K＝＝100.2，D错误。 17．某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是(　　) A．步骤①中应加入过量的AgNO3溶液 B．步骤①中应使NaCl溶液过量 C．步骤②中现象是无沉淀产生 D．步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应小于步骤① 【答案】A 【解析】为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，要证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子，由图可知：步骤①中应加入过量的AgNO3溶液，使NaCl完全反应，B错误；步骤②中现象是产生了白色沉淀，这样才能证明滤液中存在氯离子，C错误；步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应大于步骤①，D错误。 18．25 ℃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固体，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B．溶度积常数Ksp增大 C．沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中Pb2＋浓度减小 【答案】D 【解析】加入KI固体时，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c(Pb2＋)减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。 19．一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是(　　) ①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液　②30 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液　③40 mL 0.03 mol·L－1 HCl溶液　④10 mL 蒸馏水　⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>① 【答案】B 【解析】AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)越大，对AgCl的溶解抑制作用越大，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液体积无关。①c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，②c(Cl－)＝0.04 mol·L－1，③c(Cl－)＝0.03 mol·L－1，④c(Ag＋)＝c(Cl－)＝0，⑤c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1；故AgCl的溶解度由大到小的顺序为④>①>③>②>⑤。 20．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大 C．可比较离子积Q与溶度积Ksp的相对大小来判断沉淀溶解平衡进行的方向 D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动 【答案】C 【解析】由于AB2与CD分子组成形式不同，因此不能根据Ksp大小来比较溶解度的大小，故A错误；Ksp只与温度有关，与浓度无关，B错误；碳酸钙的沉淀溶解平衡为CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入稀盐酸，H＋能与CO反应，促进碳酸钙的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，故D错误。 拓展培优 21．下列说法正确的是(　　) A．含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－) B．25 ℃时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度 C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大 D．25 ℃时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 【答案】B 【解析】Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Cl－)>c(I－)，A项不正确；Cu(NO3)2溶液中含有Cu2＋，使平衡Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)逆向移动，Cu(OH)2在Cu(NO3)溶液中的溶解度比在水中的小，B项正确；在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(SO)增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，c(Ba2＋)减小，C项不正确；溶液中c(Cl－)越大，AgCl的溶解度越小，D项不正确。 22．已知20 ℃，Ksp[Mg(OH)2]＝1.6×10－11，Ksp[Co(OH)2]＝6.4×10－15，Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验，依据下述实验操作及现象，下列说法错误的是(　　) 实验操作 现象 实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中，滴加几滴酚酞 有无色气体和较多白色沉淀产生，溶液变红色 实验二 取出镁条，将悬浊液加热 红色加深 实验三 冷却后滴加适量CoCl2溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物 A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2 B．NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度 C．Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH>0 D．加入适量CoCl2溶液后，c(Mg2＋)∶c(Co2＋)＝2 500∶1 【答案】B 【解析】由实验一的现象可知，镁条和水反应生成H2和难溶物Mg(OH)2，故A正确；氯化钠对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响，故B错误；由实验二加热悬浊液红色加深可知，Mg(OH)2(s)在水中的溶解过程是吸热的，故C正确；由实验三现象可知，向Mg(OH)2饱和溶液中滴加CoCl2溶液后，发生反应Mg(OH)2(s)＋Co2＋(aq)Co(OH)2(s)＋Mg2＋(aq)，则c(Mg2＋)∶c(Co2＋)＝[c(Mg2＋)·c2(OH－)]∶[c(Co2＋)·c2(OH－)]＝Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]＝ 2 500∶1，故D正确。 23.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可以使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 【答案】C 【解析】A项，温度不变，加入Na2SO4会导致沉淀溶解平衡向左移动，但两离子浓度的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项，通过蒸发，水量减小，Ba2＋和SO浓度都增大，不可能由d点变到c点；C项，d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生成；D项，a点与c点的Ksp相等。 24．Ⅰ.25 ℃时如图所示，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。 回答下列问题： (1)向ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为________ ________________________________________________________________________。 (2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝____________。 (3)某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以控制溶液中pH的范围是_________________。 Ⅱ.25 ℃时，PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表： c(HCl)/(mol·L－1) 0.50 1.00 2.04 2.90 4.02 5.16 5.78 c(PbCl2)/(10－3 mol·L－1) 5.10 4.91 5.21 5.90 7.48 10.81 14.01 (4)根据上表数据判断下列说法正确的是________(填字母)。 A．随着盐酸浓度的增大，PbCl2固体的溶解度先变小后又变大 B．PbCl2固体在0.50 mol·L－1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度 C．PbCl2固体可溶于饱和食盐水 【答案】(1)Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－　(2)10－17　(3)8.0＜pH＜12.0　(4)ABC 【解析】(1)根据图像可知，向ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液生成[Zn(OH)4]2－，反应的离子方程式可表示为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－。(2)根据图中a点数据可知，c(Zn2＋)＝ 10－3 mol·L－1时c(OH－)＝10－7 mol·L－1，溶度积Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－3×(10－7)2＝10－17。(3)根据图像可知，pH在8～12之间时以Zn(OH)2的形式存在，生成氢氧化锌沉淀可以提取Zn2＋。(4)根据题表数据，盐酸浓度为1.00 mol·L－1时，PbCl2的溶解度最小，随着盐酸浓度的增大，PbCl2固体的溶解度先变小后又变大，A正确；PbCl2固体在水中存在沉淀溶解平衡，加少量Cl－平衡逆移，B正确。 25.镍氢电池是一种新型绿色电池，利用废旧镍氢电池的金属电极芯[主要成分为Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等]生产硫酸镍﹑碳酸钴，其工艺流程如图所示。 已知： ①Co2O3和Co(OH)3都能与盐酸发生氧化还原反应。 ②常温下，部分金属阳离子以氢氧化物的形式沉淀时溶液的pH见表： 金属阳离子 Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Ni2＋ Co3＋ Co2＋ 开始沉淀时pH 6.3 1.5 3.4 7.2 — 7.0 完全沉淀时pH 8.3 2.8 4.7 9.1 1.1 9.0 提示：当离子浓度小于10－5 mol·L－1时，认为该种离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“步骤①”用稀硫酸浸取金属电极芯前，需先粉碎金属电极芯，粉碎的目的是___________________________________________________________。 常温下，0.05 mol·L－1的稀硫酸的pH＝________，若将该稀硫酸的温度升高到40 ℃，pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)“步骤②”调pH的范围为________。 (3)常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10－m，则m＝________。 (4)“步骤④”中从环保角度分析不采用盐酸的原因是____________________________。 (5)“步骤⑤”制CoCO3的离子方程式为___________________________。 【答案】(1)增大固体与酸溶液的接触面积，使之充分反应，提高浸取速率　1　不变　(2)4.7～7.0　(3)38.6　(4)实验过程中会生成氯气，污染环境　(5)Co2＋＋2HCO===CoCO3↓＋H2O＋CO2↑ 【解析】(1)“步骤①”用稀硫酸浸取金属电极芯前，需先粉碎金属电极芯，增大固体与酸溶液的接触面积，使之充分反应，提高浸取速率；常温下，0.05 mol·L－1的稀硫酸c(H＋)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 0.1＝1，若将该稀硫酸的温度升高到40 ℃，水的电离平衡正向移动，但溶液中总的c(H＋)几乎不变，pH不变；(2)由流程图中最终产物可知，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3＋、Al3＋，故沉淀A的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3；为了保证Fe3＋、Al3＋沉淀完全而不沉淀Ni2＋、Co2＋，由表格数据可知，要调节pH的范围为4.7～7.0；(3)已知pH＝2.8时，pOH＝11.2，此时铁离子沉淀完全，则Ksp[Fe(OH)3]＝10－5×(10－11.2)3＝10－38.6＝10－m，m＝38.6；(4)若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，实验过程中会生成氯气，污染环境；(5)母液1加入次氯酸钠将Co2＋氧化为Co3＋、调pH，得到Co(OH)3沉淀，在硫酸参与下，被双氧水还原为Co2＋，加入碳酸氢钠溶液得CoCO3沉淀，离子方程式为Co2＋＋2HCO===CoCO3↓＋H2O＋CO2↑。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 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3章 物质在水溶液中的行为 第3节沉淀溶解平衡 第1课时 沉淀溶解平衡 教学目标 1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2.了解沉淀溶解平衡的建立过程，沉淀溶解平衡的影响因素。 3.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。 重点和难点 重点：沉淀溶解平衡的影响因素。 难点：溶度积常数的应用。 ◆知识点一 沉淀溶解平衡及影响因素 1.25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 【特别提醒】大多数电解质的溶解度随温度升高而 ，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度 。 2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析) (1)沉淀溶解平衡建立 AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中，即 过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即 过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到 ，得到AgCl的饱和溶液。 (2)沉淀溶解平衡的概念 一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做 平衡。 (3)沉淀溶解平衡方程式 以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。 特别提醒　①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag++Cl-。 (4)沉淀完全的判断 化学上通常认为，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时，已沉淀完全。  即学即练 1．在一定温度下，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中；②100 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液中；③100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中；④100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液中。搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是(　　) A.①>②>④>③ B.②>①>④>③ C.④>③>②>① D.①>④>③>② ◆知识点二 溶度积常数 1.概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。 2.表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp＝cm(An+)·cn(Bm-)。 如：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp＝c(Fe3+)·c3(OH-)。 3.影响因素 溶度积Ksp只与难溶电解质的 和 有关。 4.Ksp的意义 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 5.应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)，任意时刻Q＝cm(An+)·cn(Bm-)。 (1)Q>Ksp，溶液过饱和，有 析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于 。 (3)Q<Ksp，溶液未饱和，无 析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 特别提醒 (1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。 (2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 (3)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强弱。 即学即练 1.常温下，Ksp(PbI2)＝8.5×10-9。取适量黄色PbI2粉末溶于水，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI后测得c(I-)＝1.0×10-2 mol·L-1。下列说法正确的是(　　) A.Ksp(PbI2)减小 B.溶液中c(I-)减小 C.产生黄色沉淀 D.溶液中c(Pb2+)＝8.5×10-7 mol·L-1 一、沉淀溶解平衡及影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 (3)实例分析 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 正向移动 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 实践应用 1.在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是(　　) A.加MgSO4固体 B.通HCl气体 C.加NaOH固体 D.加少量水 二、有关溶度积(Ksp)的计算类型 1．计算难溶电解质溶液中离子浓度 (1)已知Ksp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Ksp、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，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。 2．计算反应的平衡常数，并判断沉淀转化的程度 依据沉淀的转化反应和Ksp，计算该反应的平衡常数，K值越大，转化反应越易进行，转化程度越大。如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。 3．计算金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH (1)常温下，a mol·L－1的MSO4溶液，调节溶液pH，使M2＋刚好开始产生M(OH)2沉淀时pH的计算方法。 Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝a·c2(OH－)，则c(OH－)＝，c(H＋)＝＝，pH＝－lg c(H＋)＝－lg ＝14＋lg 。 (2)常温下，向MSO4溶液中加碱调节溶液pH，使M2＋沉淀完全时溶液pH的计算方法(已知溶液中c(M2＋)≤1×10－5 mol·L－1时可视为M2＋沉淀完全)。 Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝10－5·c2(OH－)，则c(OH－)＝＝×102，c(H＋)＝＝＝，pH＝－lg c(H＋)＝－lg ＝16＋lg 10Ksp。 4．判断沉淀的生成或沉淀是否完全 (1)把离子浓度数据代入离子积表达式得Q，若Q>Ksp，则有沉淀生成。 (2)利用Ksp的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－5 mol·L－1，则该离子沉淀完全。 5．沉淀先后的计算与判断 (1)若沉淀类型相同，则Ksp小的物质先沉淀。 (2)若沉淀类型不同，则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度，所需离子浓度小的物质先沉淀。 实践应用 25 ℃，Ksp(CaC2O4)＝4.0×10－8，H2C2O4的电离常数Ka1＝5.0×10－2，Ka2＝5.4×10－5。下列有关说法正确的是(　　) A.25 ℃时，CaC2O4饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－4 mol/L B.25 ℃时，0.1 mol CaC2O4固体可全部溶于1 L 0.2 mol/L HCl中 C.25 ℃时，CaC2O4加到①0.1 mol/L CaCl2，②0.01 mol/L CaCl2两种溶液中，c(Ca2＋)：①＜② D.25 ℃时，紫色石蕊试液滴加含HC2O的溶液中，溶液可能变蓝色 考点一 沉淀溶解平衡 【例1】下列说法正确的是(　　) A.硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质 B.物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 【变式1-1】对“AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是(　　) ①说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质 ②说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质 ③说明Cl－与Ag＋的反应不能完全进行到底 ④说明Cl－与Ag＋的反应可以完全进行到底 A.③④ B.②③ C.①③ D.②④ 考点二 沉淀溶解平衡影响因素 【例2】在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是(　　) A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液 C.加NaOH固体 D.加少量水 【变式2-1】下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) 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 考点三 溶度积的理解 【例3】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.常温下，向含有AgCl固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸，AgCl的溶解度、Ksp均减小 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 【变式3-1】已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　) A.2.0×10－29 mol5·L－5 B.3.2×10－12 mol5·L－5 C.6.3×10－18 mol5·L－5 D.5.1×10－27 mol5·L－5 考点四 溶度积的应用 【例4】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 【变式4-1】常温下，Cu2＋和Sn4＋混合液中c(Cu2＋)＝0.022 mol·L－1，现要除去溶液中的Sn4＋得到Cu2＋溶液，需要调节溶液pH范围为________。(已知当溶液中的离子浓度小于10－5 mol·L－1时，沉淀完全)Ksp[Sn(OH)4]＝1×10－55；Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20 考点五 溶解平衡的图像 【例5】如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，在T1温度下，下列说法不正确的是(　　) A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点 B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成 C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) D.升温可使溶液由b点变为d点 【变式5-1】 25 ℃时，用Na2SO4溶液沉淀Ba2＋、Pb2＋、Ca2＋三种金属离子(M2＋)，所需SO最低浓度的负对数值p(SO)＝－lg c(SO)与p(M2＋)＝－lg c(M2＋)关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4) B.a点可表示CaSO4的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(SO) C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液，且c(Pb2＋)<c(SO) D.向Ba2＋浓度为10－5 mol·L－1的废水中加入足量CaSO4粉末，会有BaSO4沉淀析出 基础达标 1.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关，温度升高Ksp一定增大 B.水溶液中，易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡 C.同一温度下，Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 D.常温下，向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液，BaSO4的Ksp不变 2.下列说法正确的是(　　) A.向AgCl饱和溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp均增大 B.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小 C.AgBr难溶于水，溶液中不存在Ag+和Br- D.已知25 ℃时Ksp＝1.8×10-11，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH＝11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2+)＝1.8×10-5 mol·L-1 3.下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序正确的是[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgI)＝1.5×10-16，Ksp(AgBr)＝7.7×10-13](　　) A.AgCl>AgI>AgBr B.AgCl>AgBr>AgI C.AgBr>AgCl>AgI D.AgBr>AgI>AgCl 4.将AgCl分别加入盛有：①5 mL水　②6 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液　③10 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液　④5 mL 0.1 mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是(　　) A.①④③② B.②③④① C.④③②① D.①③②④ 5.溶度积常数表达式符合Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)的是(　　) A.AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) B.Na2S===2Na＋＋S2－ C.Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq) D.PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq) 6.下列说法正确的是(　　) A.相同温度下，溶度积越大，溶解度越大 B.相同温度下，BaCO3在水中和Na2CO3溶液中的Ksp相等 C.向MgCO3悬浊液中，加入MgCO3固体，溶液中c(Mg2＋)增加 D.已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则常温下饱和AgCl溶液中c(Ag＋)为9×10－5 mol/L 7.25 ℃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.溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B.溶液中Pb2＋和I－浓度都减小 C.沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2＋浓度减小 8．下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是(　　) ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强　②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒　③溶洞的形成　④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以　⑤泡沫灭火器灭火的原理 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②③④⑤ 9．在1 L 0.01 mol·L－1 MgCl2溶液中加入1 mL 0.01 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp＝6.8×10－6)(　　) 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 10．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为(　　) A．7 B．4 C．5 D．6 综合应用 11．已知：常温下，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 12．已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为(　　) A. mol·L－1 B. mol·L－1 C. mol·L－1 D. mol·L－1 13．已知：常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39。向1 L含1.0 mol Fe2(SO4)3和1.0 mol FeSO4的酸性混合溶液中通入NH3，至该溶液的pH为3，溶液体积变化可忽略不计，所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)的值为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．(2.5×106)∶7 D．(2.5×104)∶7 14．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是(　　) 15．室温下向100 mL蒸馏水中加入1 g CaCO3，一段时间后再向其中加入10 mL蒸馏水，一段时间后继续加入10 mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如图： 已知：室温下，CaCO3的溶解度为0.001 3 g。 下列说法不正确的是(　　) A．a→b电导率上升是由于CaCO3固体部分溶解于水中 B．c和e对应的时刻分别加入了10 mL蒸馏水 C．c→d、e→f，电导率下降，说明CaCO3的沉淀溶解平衡逆向移动 D．g后的电导率几乎不再改变，说明CaCO3的溶解达到平衡状态 16.湿法提银工艺中，浸出的Ag＋需加入Cl－进行沉淀。25 ℃时，平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ(AgCl)＝]随lg c(Cl－)的变化曲线如图所示。已知：lg [Ksp(AgCl)]＝－9.75。下列叙述正确的是(　　) A.沉淀最彻底时，溶液中c(Ag＋)＝10－7.21 mol/L B.AgCl溶解程度随c(Cl－)增大而不断减小 C.当c(Cl－)＝10－2 mol·L－1时，溶液中c(AgCl)>c(AgCl)>c(Ag＋) D.25 ℃时，AgCl＋Cl－AgCl的平衡常数K＝10－0.2 17．某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是(　　) A．步骤①中应加入过量的AgNO3溶液 B．步骤①中应使NaCl溶液过量 C．步骤②中现象是无沉淀产生 D．步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应小于步骤① 18．25 ℃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固体，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B．溶度积常数Ksp增大 C．沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中Pb2＋浓度减小 19．一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是(　　) ①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液　②30 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液　③40 mL 0.03 mol·L－1 HCl溶液　④10 mL 蒸馏水　⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>① 20．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大 C．可比较离子积Q与溶度积Ksp的相对大小来判断沉淀溶解平衡进行的方向 D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动 拓展培优 21．下列说法正确的是(　　) A．含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－) B．25 ℃时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度 C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大 D．25 ℃时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 22．已知20 ℃，Ksp[Mg(OH)2]＝1.6×10－11，Ksp[Co(OH)2]＝6.4×10－15，Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验，依据下述实验操作及现象，下列说法错误的是(　　) 实验操作 现象 实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中，滴加几滴酚酞 有无色气体和较多白色沉淀产生，溶液变红色 实验二 取出镁条，将悬浊液加热 红色加深 实验三 冷却后滴加适量CoCl2溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物 A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2 B．NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度 C．Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH>0 D．加入适量CoCl2溶液后，c(Mg2＋)∶c(Co2＋)＝2 500∶1 23.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可以使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 24．Ⅰ.25 ℃时如图所示，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。 回答下列问题： (1)向ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为________ ________________________________________________________________________。 (2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝____________。 (3)某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以控制溶液中pH的范围是_________________。 Ⅱ.25 ℃时，PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表： c(HCl)/(mol·L－1) 0.50 1.00 2.04 2.90 4.02 5.16 5.78 c(PbCl2)/(10－3 mol·L－1) 5.10 4.91 5.21 5.90 7.48 10.81 14.01 (4)根据上表数据判断下列说法正确的是________(填字母)。 A．随着盐酸浓度的增大，PbCl2固体的溶解度先变小后又变大 B．PbCl2固体在0.50 mol·L－1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度 C．PbCl2固体可溶于饱和食盐水 25.镍氢电池是一种新型绿色电池，利用废旧镍氢电池的金属电极芯[主要成分为Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等]生产硫酸镍﹑碳酸钴，其工艺流程如图所示。 已知： ①Co2O3和Co(OH)3都能与盐酸发生氧化还原反应。 ②常温下，部分金属阳离子以氢氧化物的形式沉淀时溶液的pH见表： 金属阳离子 Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Ni2＋ Co3＋ Co2＋ 开始沉淀时pH 6.3 1.5 3.4 7.2 — 7.0 完全沉淀时pH 8.3 2.8 4.7 9.1 1.1 9.0 提示：当离子浓度小于10－5 mol·L－1时，认为该种离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“步骤①”用稀硫酸浸取金属电极芯前，需先粉碎金属电极芯，粉碎的目的是___________________________________________________________。 常温下，0.05 mol·L－1的稀硫酸的pH＝________，若将该稀硫酸的温度升高到40 ℃，pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)“步骤②”调pH的范围为________。 (3)常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10－m，则m＝________。 (4)“步骤④”中从环保角度分析不采用盐酸的原因是____________________________。 (5)“步骤⑤”制CoCO3的离子方程式为___________________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $