内容正文:
专题06 难溶电解质的溶解平衡
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 沉淀溶解平衡及影响因素
考法二 溶度积常数及其应用
考法三 沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
考法四 沉淀溶解平衡的相关计算
考法五 溶解平衡图像分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】难溶电解质、溶解平衡、溶度积常数、沉淀溶解、沉淀转化等。
1.(24-25高二上·上海·阶段检测)下列对“难溶”的理解正确的是
A.“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g
B.在水中难溶的物质,也难溶于其他溶剂
C.只有难溶的物质才能建立溶解平衡
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液
2.(24-25高二上·上海·期中)卤化银因具有感光性,可用于制造感光材料。已知室温下,,,将AgCl与AgI的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,关于所生成的沉淀说法正确的是
A.只有AgI生成 B.AgCl和AgI等量生成
C.AgCl沉淀少于AgI沉淀 D.AgCl沉淀多于AgI沉淀
3.(24-25高二上·上海·阶段检测)一定温度下,向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失,下列叙述中正确的是
A.AgCl 的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.溶液中[Cl-]变小 D.溶液中n(Cl-)不变
4.(2025高二上·上海·阶段检测)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
5.(24-25高二上·上海·阶段检测)牙齿表面由一层硬的组成为的难溶物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:。进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀。从化学平衡移动的角度,分析牙齿腐蚀的原因:___________。
考法聚焦题
考法一 沉淀溶解平衡及影响因素
【速解技巧】
快速理解溶解平衡的特点
1.(24-25高二上·上海·期中)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
2.(24-25高二上·上海·期末)25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入KI固体,下列说法正确的是
A.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数增大
C.溶液中浓度增大 D.溶液中和浓度都减小
3.(25-26高二上·上海·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
考法二 溶度积常数及其应用
【速解技巧】
常考题型
解题策略
根据定义式或数形结合求Ksp,或者判断沉淀金属离子所需pH
直接根据Ksp定义式解答。如果已知溶解度,则需先转化为物质的量浓度再代入计算
沉淀先后的计算与判断
难溶电解质类型相同时,Ksp小的化合物先沉淀;难溶电解质类型不同时,需根据Ksp计算出开始沉淀时所需离子的浓度,所需离子浓度小的先沉淀
根据两种含同种离子的化合物的Ksp,①求溶液中不同离子的浓度的比值;②计算“恰好沉淀时”溶液中离子的浓度;③计算或判断调节溶液的pH的范围
一般是在所求表达式分子、分母中同乘以某离子的浓度,将分子、分母转化为不同物质的Ksp的表达式
4.(24-25高二上·上海·期中)已知反应,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·上海·期末)现向含有AgBr的饱和溶液中加入溶液,下列说法正确的是
A.变小 B.变小
C.平衡向左移动 D.变大
6.(24-25高二上·上海·阶段检测)已知25℃时,的溶度积,则下列说法正确的是
A.向饱和溶液中加入盐酸,值变大
B.溶液与溶液混合后的溶液中,一定有
C.温度一定时,当溶液中时,此溶液中必有的沉淀析出
D.,所以
考法三 沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
【速解技巧】
沉
淀
的
生
成
(1)调节pH法。通过控制溶液的酸碱性,可以使某些金属阳离子转化为氢氧化物沉淀。工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,将含杂质的氯化铵溶于水,再加入 氨水 调节pH,可使Fe3+生成 Fe(OH)3沉淀而除去,发生的反应为 Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3N (填离子方程式)。
(2)加沉淀剂法。加入适当沉淀剂,使某些金属阳离子转化为沉淀。以Na2S作沉淀剂处理工业废水中的金属离子Cu2+、Hg2+,发生的反应分别为 Cu2++S2-CuS↓ 、 Hg2++S2- HgS↓ 。
(3)氧化还原法。改变某离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来。例如将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的 Fe(OH)3 沉淀而除去
沉
淀
的
溶
解
(1)酸、碱溶解法。如用盐酸溶解Cu(OH)2: Cu(OH)2+2H+ Cu2++2H2O (填离子方程式)。
(2)盐溶解法。如用NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq), N+OH-NH3·H2O (填离子方程式)。
(3)配位溶解法。加入某试剂与溶液中的某种离子形成稳定配合物,使该离子的浓度减小。如溶解AgCl可加入NH3·H2O: Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O (填离子方程式)。
(4)氧化还原溶解法。采用氧化性酸溶解金属硫化物(如CuS、HgS等)。如用稀HNO3溶解CuS: 3CuS+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O
沉
淀
的
转
化
一般来说,若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀 易 转化为Ksp较小的沉淀。沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。
(1)锅炉除水垢
除水垢[CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)]反应为 CaSO4(s)+Na2CO3(aq) CaCO3(s)+Na2SO4(aq) 、 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 。
(2)矿物转化
ZnS(闪锌矿的主要成分)遇CuSO4溶液转化为CuS(铜蓝的主要成分)的反应为 ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq) (填离子方程式)
7.(25-26高二下·上海·期中)已知,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,下列判断正确的是
A.先有AgCl沉淀生成 B.无沉淀生成 C.先有AgBr沉淀生成 D.无法判断
8.(25-26高二上·上海·阶段检测)化学与生活、生产息息相关,下列说法正确的是
A.在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用
B.将草木灰与铵态氮肥混合施用可以增强肥效
C.合成氨使用催化剂是为了提高生成速率和平衡产率
D.利用原电池或化石燃料燃烧进行发电,都是将化学能直接转化为电能
9.(25-26高二上·上海·期中)已知在25℃时、、。25℃时,下列叙述正确的是
A.在纯水中,的溶解度大于的溶解度
B.利用反应可制备,并易获得较高的产率
C.向悬浊液中加入少量浓盐酸,可促进的溶解
D.向饱和溶液中加入少量,会减小
考法四 沉淀溶解平衡的相关计算
【速解技巧】
沉淀溶解平衡体系中相关快速计算方法
(1)已知溶度积求溶液中的某离子的浓度
例:Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1= mol·L-1
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求另一种离子的浓度
例:某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,平衡后溶液中c(Ag+)=10a mol·L-1(AgCl的Ksp很小,故忽略AgCl固体溶于水电离出的Cl-)
(3)已知溶度积,求沉淀转化平衡体系中的离子浓度比
平衡常数K==
例:对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),
达到平衡后,溶液中==,只要温度不变,则不变
10.(25-26高二上·上海·期末)已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
11.(24-25高二上·上海·期中)下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;时,;
②相同条件下AgCl溶解度大于。
下列说法错误的是
A.曲线①为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.在溶液中:
D.滴定达终点时,溶液中
12.(2025·上海·阶段训练)某温度下,保持溶液中,通过调节使、形成氟化物而分离,体系中与[表示、、]的关系如图所示。已知:;。则下列说法错误的是
A.①为与的关系 B.
C.①与②线的交点为2.1 D.时,
考法五 溶解平衡图像分析
【速解技巧】
沉淀溶解平衡图像题的速解策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
13.(25-26高二上·上海·阶段检测)25℃下,向溶液中加入足量,通过加入盐酸或NaOH调节pH,忽略溶液体积变化。各物种的平衡浓度的对数值{}随pH的变化如图所示(X表示、、、)。下列说法错误的是
A.丁线所示物种为
B.
C.点:
D.时,
14.(2026·上海·阶段检测)是一种难溶于水的弱酸盐,调节饱和溶液的pH(有足量固体),与pH的关系如图所示[其中X代表、、、]。下列说法正确的是
A.
B.时,溶液中
C.
D.时,溶液中
15.(24-25高二上·上海·阶段检测)常温下,维持的溶液中,CuS达沉淀溶解平衡时,相关离子浓度与pH的关系如图所示,。下列说法不正确的是
A.表示随pH的变化关系
B.
C.
D.当时,
高频易错题
1.【易错点:正确理解难溶物的溶解度】(25-26高二上·上海·阶段检测)由下列实验的现象或测定的数据能推出相应结论的是
选项
实验
现象或测定数据
结论
A
向溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
B
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
C
向等体积饱和AgCl溶液和饱和AgI溶液中分别滴加等量的浓溶液
得到沉淀
D
等体积、等pH的HX和HY两种酸分别与足量的Zn反应
HX放出的氢气多
酸的强弱:
A.A B.B C.C D.D
2.【易错点:正确理解沉淀的转化】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A.AgCl B.Ag2CrO4 C.同时沉淀 D.无法判断
3.【易错点:沉淀溶解平衡在生活中的应用】(25-26高二上·上海·阶段检测)下列化学应用与沉淀溶解平衡无关的是
A.使用含氟牙膏可以有效预防龋齿
B.蒸干溶液可得到
C.用石膏降低盐碱地(含)土壤碱性
D.可用FeS除去废水中、
4.【易错点:沉淀溶解平衡的移动】(24-25高二上·上海·阶段检测)下列操作一定会导致溶液中金属离子浓度降低的是
A.浊液加少量水 B.饱和溶液中加少量固体
C.浊液中通入 D.向澄清石灰水中持续通入
5.【易错点:正解理解沉淀的生成和转化】(26-27高二上·山东济南·阶段检测)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如下图所示实验。
下列关于该实验的分析错误的是
A.①中产生白色沉淀的原因是
B.②中无明显变化是因为溶液中不含
C.③中存在平衡:
D.上述实验可以证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
情境迁移题
1.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A.AgCl B.Ag2CrO4 C.同时沉淀 D.无法判断
2.常温下,的。现将浓度为溶液与溶液等体积混合,则生成沉淀所需溶液的最小浓度为___________。
3.在水中的沉淀溶解平衡可表示为___________。已知时,。的溶液中,逐滴加入溶液,当完全沉淀时,溶液的是___________。
4.赤铁矿主要成分为(含少量、、等元素的氧化物),结构致密,在酸液中溶解缓慢。某研究小组以赤铁矿为原料制备电池级磷酸铁()的低碳新工艺流程如下:
已知:时,的电离常数;。
回答下列问题:
“沉淀”步骤中,用氨水调节至2.00生成沉淀,无沉淀。基于,该溶液中浓度不大于________,此时滤液中的主要成分为________(填化学式)。
5.(24-25高二上·上海·期末)酸碱盐等电解质溶液中存在的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。请回答下列问题:
(1)在的重铬酸钾溶液中存在如下平衡:。在强碱溶液中,+6价铬元素的主要存在形式为_______(填离子符号),向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,溶液中将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品。相同条件下,中_______中。(填“>”“<”或“=”)。
(3)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子,25℃时,,
①写出CuS在水中的沉淀溶解平衡表达式:___________。
②向含Cu2+的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为___________,当反应达到平衡时,___________。
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专题06
难溶电解质的溶解平衡
概念扫盲题
1.D
2.D
3.B
4.D
5.有机酸中和了氢氧根,促使平衡正向移动,将钙化物分解
考法聚焦题
考法一沉淀溶解平衡及影响因素
1.B
2.A
3.D
考法二溶度积常数及其应用,
4.C
5.c
6.D
考法三沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
7.c
8.A
9.C
考法四沉淀溶解平衡的相关计算
1/3
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10.C
11.B
12.C
考法五溶解平衡图像分析
13.D
14.D
15.D
高频易错题
1.C
2.A
3.B
4.C
5.B
情境迁移题
1.A
2.5.6×105
3.
Meo,()=Mg“(aq)+20H(a)(或MeoD,=Mg”+20H)
11.3
4.2.80×103
NHCI MgCl AICh
2/3
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5.(1)
Cro
增大
(2)<
(3)
CuS(s)=Cu2(aq)+S2-(aq)FeS(s)+Cu2(aq)-CuS(s)+Fe2*(aq)
1.0×108
3/3
专题06 难溶电解质的溶解平衡
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 沉淀溶解平衡及影响因素
考法二 溶度积常数及其应用
考法三 沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
考法四 沉淀溶解平衡的相关计算
考法五 溶解平衡图像分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】难溶电解质、溶解平衡、溶度积常数、沉淀溶解、沉淀转化等。
1.(24-25高二上·上海·阶段检测)下列对“难溶”的理解正确的是
A.“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g
B.在水中难溶的物质,也难溶于其他溶剂
C.只有难溶的物质才能建立溶解平衡
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液
【答案】D
【解析】A.“难溶”是指物质常温时在100g水中溶解的质量小于0.01g,A错误;
B.在水中难溶的物质,不一定难溶于其他溶剂,如苯难溶于水、易溶于CCl4,B错误;
C.不只有难溶的物质才能建立溶解平衡,如微溶的CaSO4也能建立溶解平衡,C错误;
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液,D正确;
故选D。
2.(24-25高二上·上海·期中)卤化银因具有感光性,可用于制造感光材料。已知室温下,,,将AgCl与AgI的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,关于所生成的沉淀说法正确的是
A.只有AgI生成 B.AgCl和AgI等量生成
C.AgCl沉淀少于AgI沉淀 D.AgCl沉淀多于AgI沉淀
【答案】D
【解析】由氯化银的溶度积大于碘化银溶度积可知,氯化银饱和溶液中氯离子离子浓度大于碘化银的饱和溶液中碘离子浓度,等体积混合后,向溶液中加入足量硝酸银溶液,溶液中氯离子浓度大于碘离子,则生成氯化银沉淀的物质的量大于碘化银,故选D。
3.(24-25高二上·上海·阶段检测)一定温度下,向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失,下列叙述中正确的是
A.AgCl 的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.溶液中[Cl-]变小 D.溶液中n(Cl-)不变
【答案】B
【解析】A.溶解度仅与温度、溶剂和溶质的性质有关,本题温度不变,因此AgCl的溶解度不变,A错误;
B.溶解度和溶度积均为只与温度有关的物理量,温度不变则二者均不变,B正确;
C.加水至固体恰好完全消失时,溶液仍为AgCl饱和溶液,温度不变则不变,故保持不变,C错误;
D.加水过程中原有AgCl固体继续溶解,因此溶液中增大,D错误;
故答案为B。
4.(2025高二上·上海·阶段检测)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。
5.(24-25高二上·上海·阶段检测)牙齿表面由一层硬的组成为的难溶物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:。进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀。从化学平衡移动的角度,分析牙齿腐蚀的原因:___________。
【答案】有机酸中和了氢氧根,促使平衡正向移动,将钙化物分解
【解析】在唾液中存在下列平衡反应:,进食后细菌和酶作用于食物产生有机酸,有机酸与OH-反应,使沉淀溶解平衡向右移动,导致溶解,造成龋齿,故答案为:有机酸中和了氢氧根,促使平衡正向移动,将钙化物分解。
考法聚焦题
考法一 沉淀溶解平衡及影响因素
【速解技巧】
快速理解溶解平衡的特点
1.(24-25高二上·上海·期中)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。
2.(24-25高二上·上海·期末)25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入KI固体,下列说法正确的是
A.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数增大
C.溶液中浓度增大 D.溶液中和浓度都减小
【答案】A
【解析】A.加入固体,溶液中浓度增大,使的沉淀溶解平衡向左移动,A正确;
B.溶度积常数只与温度有关,反应温度为25℃不变,因此不变,B错误;
C.沉淀溶解平衡向左移动,消耗溶液中的,因此浓度减小,C错误;
D.加入固体直接引入大量,平衡移动只能减弱浓度增大的趋势、不能抵消,最终浓度仍大于原平衡浓度,只有浓度减小,D错误;
故答案选A。
3.(25-26高二上·上海·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
【答案】D
【解析】A.(溶度积常数)只与难溶电解质自身性质和温度有关,与离子浓度无关,离子浓度改变时不变,A错误;
B.溶度积常数受温度影响,并不是不受任何条件影响的常数,B错误;
C.大多数难溶电解质的随温度升高而增大,但存在例外,如的随温度升高而减小,并非所有物质都符合该规律,C错误;
D.通过比较离子积与的相对大小可判断沉淀溶解平衡的进行方向:时生成沉淀,时处于平衡状态,时沉淀溶解,D正确;
故选D。
考法二 溶度积常数及其应用
【速解技巧】
常考题型
解题策略
根据定义式或数形结合求Ksp,或者判断沉淀金属离子所需pH
直接根据Ksp定义式解答。如果已知溶解度,则需先转化为物质的量浓度再代入计算
沉淀先后的计算与判断
难溶电解质类型相同时,Ksp小的化合物先沉淀;难溶电解质类型不同时,需根据Ksp计算出开始沉淀时所需离子的浓度,所需离子浓度小的先沉淀
根据两种含同种离子的化合物的Ksp,①求溶液中不同离子的浓度的比值;②计算“恰好沉淀时”溶液中离子的浓度;③计算或判断调节溶液的pH的范围
一般是在所求表达式分子、分母中同乘以某离子的浓度,将分子、分母转化为不同物质的Ksp的表达式
4.(24-25高二上·上海·期中)已知反应,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】固体纯物质的浓度为定值,不列入化学平衡常数,已知反应,则化学平衡常数K=,答案选C。
5.(24-25高二上·上海·期末)现向含有AgBr的饱和溶液中加入溶液,下列说法正确的是
A.变小 B.变小
C.平衡向左移动 D.变大
【答案】C
【解析】A.硝酸银易溶于水,加入后,增加,A错误;
B.溶度积常数只与温度有关,则不变,B错误;
C.结合A分析可知,银离子浓度增大,平衡左移,C正确;
D.结合C分析可知,平衡左移,变小,D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·上海·阶段检测)已知25℃时,的溶度积,则下列说法正确的是
A.向饱和溶液中加入盐酸,值变大
B.溶液与溶液混合后的溶液中,一定有
C.温度一定时,当溶液中时,此溶液中必有的沉淀析出
D.,所以
【答案】D
【解析】A.只与温度有关,加盐酸时温度不变,则不变,A项错误;
B.混合后可能或有剩余,因此不一定有,B项错误;
C.时达到溶解平衡,没有沉淀析出,C项错误;
D.比较物质的溶解度大小时,要注意物质的类型相同且化学式中阴、阳离子的个数比相同,溶度积越小,其溶解度也越小;如果不同,则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解性,需转化为溶解度进行比较,否则容易误判,AgI、AgCl的类型相同,D项正确;
故选:D。
考法三 沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
【速解技巧】
沉
淀
的
生
成
(1)调节pH法。通过控制溶液的酸碱性,可以使某些金属阳离子转化为氢氧化物沉淀。工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,将含杂质的氯化铵溶于水,再加入 氨水 调节pH,可使Fe3+生成 Fe(OH)3沉淀而除去,发生的反应为 Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3N (填离子方程式)。
(2)加沉淀剂法。加入适当沉淀剂,使某些金属阳离子转化为沉淀。以Na2S作沉淀剂处理工业废水中的金属离子Cu2+、Hg2+,发生的反应分别为 Cu2++S2-CuS↓ 、 Hg2++S2- HgS↓ 。
(3)氧化还原法。改变某离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来。例如将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的 Fe(OH)3 沉淀而除去
沉
淀
的
溶
解
(1)酸、碱溶解法。如用盐酸溶解Cu(OH)2: Cu(OH)2+2H+ Cu2++2H2O (填离子方程式)。
(2)盐溶解法。如用NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq), N+OH-NH3·H2O (填离子方程式)。
(3)配位溶解法。加入某试剂与溶液中的某种离子形成稳定配合物,使该离子的浓度减小。如溶解AgCl可加入NH3·H2O: Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O (填离子方程式)。
(4)氧化还原溶解法。采用氧化性酸溶解金属硫化物(如CuS、HgS等)。如用稀HNO3溶解CuS: 3CuS+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O
沉
淀
的
转
化
一般来说,若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀 易 转化为Ksp较小的沉淀。沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。
(1)锅炉除水垢
除水垢[CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)]反应为 CaSO4(s)+Na2CO3(aq) CaCO3(s)+Na2SO4(aq) 、 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 。
(2)矿物转化
ZnS(闪锌矿的主要成分)遇CuSO4溶液转化为CuS(铜蓝的主要成分)的反应为 ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq) (填离子方程式)
7.(25-26高二下·上海·期中)已知,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,下列判断正确的是
A.先有AgCl沉淀生成 B.无沉淀生成 C.先有AgBr沉淀生成 D.无法判断
【答案】C
【解析】的浓度积分别为:,当生成沉淀时,所需银离子的浓度,当生成沉淀时,所需银离子的浓度,由于,则生成沉淀需要的较小,所以沉淀的先后顺序为:,故选C。
8.(25-26高二上·上海·阶段检测)化学与生活、生产息息相关,下列说法正确的是
A.在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用
B.将草木灰与铵态氮肥混合施用可以增强肥效
C.合成氨使用催化剂是为了提高生成速率和平衡产率
D.利用原电池或化石燃料燃烧进行发电,都是将化学能直接转化为电能
【答案】A
【解析】A.氟离子可与牙釉质的主要成分羟基磷灰石反应,生成更耐酸腐蚀的氟磷灰石,在饮用水、食物或牙膏中添加适量氟化物能起到预防龋齿的作用,A正确;
B.草木灰主要成分为,水解使溶液呈碱性,会和铵态氮肥中的反应生成逸出,降低肥效,B错误;
C.催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率,不能改变化学平衡状态,无法提高平衡产率,C错误;
D.原电池是将化学能直接转化为电能,化石燃料燃烧发电是先将化学能转化为热能,再依次转化为机械能、电能,不是直接转化为电能,D错误;
故选A。
9.(25-26高二上·上海·期中)已知在25℃时、、。25℃时,下列叙述正确的是
A.在纯水中,的溶解度大于的溶解度
B.利用反应可制备,并易获得较高的产率
C.向悬浊液中加入少量浓盐酸,可促进的溶解
D.向饱和溶液中加入少量,会减小
【答案】C
【解析】A.CaF2的溶度积远小于Ca(OH)2,计算溶解度可知CaF2的溶解度约为2.15×10−4 mol/L,而Ca(OH)2的溶解度约为1.08×10−2 mol/L,因此CaF2的溶解度更小,故A错误;
B.CaF2与NaOH反应的平衡常数由溶度积决定,因Ca(OH)2的溶度积更大(更易溶),反应难以向生成物方向进行,产率低,故B错误;
C.加入浓盐酸时,H+与F−结合生成弱酸HF,降低F−浓度,促使CaF2溶解平衡右移,故C正确;
D.溶度积常数(Ksp)仅与温度有关,加入NaOH不会改变Ksp,故D错误;
故答案为C。
考法四 沉淀溶解平衡的相关计算
【速解技巧】
沉淀溶解平衡体系中相关快速计算方法
(1)已知溶度积求溶液中的某离子的浓度
例:Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1= mol·L-1
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求另一种离子的浓度
例:某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,平衡后溶液中c(Ag+)=10a mol·L-1(AgCl的Ksp很小,故忽略AgCl固体溶于水电离出的Cl-)
(3)已知溶度积,求沉淀转化平衡体系中的离子浓度比
平衡常数K==
例:对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),
达到平衡后,溶液中==,只要温度不变,则不变
10.(25-26高二上·上海·期末)已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题,反应为,溶度积 ;两种溶液等体积混合,浓度会减半,则,产生沉淀的条件是离子积,取等号时为刚好沉淀的浓度,因此;混合后浓度是原溶液浓度的一半,因此原溶液浓度为;
故答案选C。
11.(24-25高二上·上海·期中)下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;时,;
②相同条件下AgCl溶解度大于。
下列说法错误的是
A.曲线①为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.在溶液中:
D.滴定达终点时,溶液中
【答案】B
【分析】根据和的沉淀溶解平衡表达式,结合三条线的斜率可知,曲线①表示沉淀溶解平衡曲线,相同条件下溶解度大于,因此曲线②表示沉淀溶解平衡曲线,曲线③表示沉淀溶解平衡曲线。根据图中坐标可以计算出:,同理可以计算出、。
【解析】A.根据分析可知,A正确;
B.反应的平衡常数表达式为,将其变形为:,B错误;
C.在溶液中,根据电荷守恒:和物料守恒:,将两式联立可得:,C正确;
D.根据分析可知,、,滴定终点时,则有,D正确;
故选B。
12.(2025·上海·阶段训练)某温度下,保持溶液中,通过调节使、形成氟化物而分离,体系中与[表示、、]的关系如图所示。已知:;。则下列说法错误的是
A.①为与的关系 B.
C.①与②线的交点为2.1 D.时,
【答案】C
【分析】根据可知,pH增大,H+的浓度减小,F-的浓度增大,−lgc(F-)减小,则①为pH与pc(F-)的关系,根据pc(F-)=1时,pH=3.2,则,根据③给的点可知,Ksp=10-5.4×(10-1)2=10-7.4,根据②给的点可得,此时,则c(F-)=1mol/L,则Ksp=10-5.7×12=10-5.7,根据Ksp(BaF2)>Ksp(PbF2),所以Ksp(BaF2)=10-5.7,Ksp(PbF2)=10-7.4,③为pc(Pb2+)与pH的关系,②为pc(Ba2+)与pH的关系,据此回答。
【解析】A.根据分析可知,①为pH与pc(F-)的关系,A正确;
B.根据分析可知,Ksp(BaF2)=10-5.7,B正确;
C.①与②线的交点为c(F-)=c(Ba2+)=,,c(H+)=10-2.3mol/L,则pH为2.3,C错误;
D.当pH=2时,,则c(F-)=10-2.2mol/L<c(H+),溶液中c(Ba2+)=mol/L=10-1.3mol/L>c(H+),则c(Ba2+)>c(H+)>c(F−)>c(OH−),D正确;
故答案为:C。
考法五 溶解平衡图像分析
【速解技巧】
沉淀溶解平衡图像题的速解策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
13.(25-26高二上·上海·阶段检测)25℃下,向溶液中加入足量,通过加入盐酸或NaOH调节pH,忽略溶液体积变化。各物种的平衡浓度的对数值{}随pH的变化如图所示(X表示、、、)。下列说法错误的是
A.丁线所示物种为
B.
C.点:
D.时,
【答案】D
【分析】,,pH增大,下降,对应丁,先上升后下降,对应乙,上升,对应甲,对应丙。
【解析】A.根据分析,pH增大,下降,对应丁,A正确;
B.,在b(2.8,-4.3)处,,,,,B正确;
C.a(1.3,-1.4),为和的交点,则;c(2.8,-2.5),为和的交点,则,;点,,
由,,代入得,则,;,C正确;
D.时,根据电荷守恒,溶液中阳离子有:、,阴离子有、、,则,化简得:,但溶液中还有调节加入的盐酸和氢氧化钠,即有氯离子或钠离子,因此不成立,D错误;
故答案选D。
14.(2026·上海·阶段检测)是一种难溶于水的弱酸盐,调节饱和溶液的pH(有足量固体),与pH的关系如图所示[其中X代表、、、]。下列说法正确的是
A.
B.时,溶液中
C.
D.时,溶液中
【答案】D
【分析】M2A 是难溶弱酸盐,存在溶解平衡:。pH减小时,会结合氢离子生成;pH降低时,被消耗,溶解平衡正向移动, 持续增大,因此曲线Ⅰ代表;随pH降低持续减小, 随pH增大而升高,因此曲线Ⅲ代表;pH降低过程中,HA-先增大,H2A后增大,因此曲线Ⅱ代表,曲线Ⅳ代表。
【解析】A.,电离常数。 由图可知, 时,曲线Ⅱ()和曲线Ⅳ()相交,即 ,代入得 ,A错误;
B.pH=5.0 时,观察四条曲线的纵坐标()大小顺序为:曲线Ⅰ > 曲线Ⅱ > 曲线Ⅲ > 曲线Ⅳ,对应粒子浓度关系为:,B错误;
C.M2A 的溶度积 。 取的交点数据:,即;,即,代入得: ,C错误;
D.pH=7.2时,曲线Ⅱ()和曲线Ⅲ()相交,因此。 结合饱和溶液的物料守恒:,将代入得: ,D正确。
15.(24-25高二上·上海·阶段检测)常温下,维持的溶液中,CuS达沉淀溶解平衡时,相关离子浓度与pH的关系如图所示,。下列说法不正确的是
A.表示随pH的变化关系
B.
C.
D.当时,
【答案】D
【解析】A.随着pH增大,增大,减小,增大,所以L1表示随pH的变化关系,L2表示随pH的变化关系,A正确;
B.当时,,即,,,B正确;
C.当时,,,,,,C正确;
D.pH=7.0时,,由于加了其他碱来调节pH值,溶液中含有的阳离子有H+,Cu2+和其他阳离子,结合电荷守恒知,D错误;
故答案选D。
高频易错题
1.【易错点:正确理解难溶物的溶解度】(25-26高二上·上海·阶段检测)由下列实验的现象或测定的数据能推出相应结论的是
选项
实验
现象或测定数据
结论
A
向溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
B
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
C
向等体积饱和AgCl溶液和饱和AgI溶液中分别滴加等量的浓溶液
得到沉淀
D
等体积、等pH的HX和HY两种酸分别与足量的Zn反应
HX放出的氢气多
酸的强弱:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.反应生成黑色沉淀是因为难溶于酸,不能利用该复分解反应判断酸性强弱,实际上酸性强于,A错误;
B.出现白色沉淀是因为结合电离出的生成沉淀,属于强酸制弱酸的反应,并非相互促进的水解反应,B错误;
C.滴加浓溶液后,溶解平衡逆向移动生成沉淀,说明等体积饱和溶液中物质的量大于,即溶解度更大,二者为同类型难溶物,故,C正确;
D.等时放出氢气更多,说明的浓度更大,电离程度更小,酸性更弱,即酸的强弱,D错误;
故选C。
2.【易错点:正确理解沉淀的转化】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A.AgCl B.Ag2CrO4 C.同时沉淀 D.无法判断
【答案】A
【解析】通过计算起始沉淀所需浓度可明确判断沉淀先后顺序,设和的初始浓度均为,开始沉淀所需,开始沉淀所需,代入相同的计算可得需要的浓度更低,先达到溶度积析出沉淀,故选A。
3.【易错点:沉淀溶解平衡在生活中的应用】(25-26高二上·上海·阶段检测)下列化学应用与沉淀溶解平衡无关的是
A.使用含氟牙膏可以有效预防龋齿
B.蒸干溶液可得到
C.用石膏降低盐碱地(含)土壤碱性
D.可用FeS除去废水中、
【答案】B
【解析】A.含氟牙膏中的与牙齿表面的羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化,与沉淀溶解平衡有关,A不符合题意;
B.蒸干溶液得到,是受热分解导致的,属于热分解反应,不涉及沉淀溶解平衡,B符合题意;
C.石膏的主要成分为,其沉淀溶解平衡产生的与盐碱地中的反应生成更难溶的,降低浓度从而减弱其水解带来的碱性,与沉淀溶解平衡有关,C不符合题意;
D.难溶物的沉淀溶解平衡产生的,与废水中的、反应生成溶解度更小的、,属于沉淀转化,与沉淀溶解平衡有关,D不符合题意;
故选 B。
4.【易错点:沉淀溶解平衡的移动】(24-25高二上·上海·阶段检测)下列操作一定会导致溶液中金属离子浓度降低的是
A.浊液加少量水 B.饱和溶液中加少量固体
C.浊液中通入 D.向澄清石灰水中持续通入
【答案】C
【解析】A.浊液为饱和状态,温度不变时溶度积不变,加少量水后沉淀溶解平衡正向移动,重新达到饱和后浓度与原饱和溶液相等,浓度不变,A不符合题意;
B.饱和溶液中加入固体,固体不能继续溶解,浓度保持不变,B不符合题意;
C.,浊液中通入时,发生沉淀转化生成更难溶的,溶液中浓度一定降低,C符合题意;
D.向澄清石灰水中持续通,先发生反应生成沉淀,浓度降低,过量会和反应生成可溶的,浓度再次升高,并非始终降低,D不符合题意;
故选C。
5.【易错点:正解理解沉淀的生成和转化】(26-27高二上·山东济南·阶段检测)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如下图所示实验。
下列关于该实验的分析错误的是
A.①中产生白色沉淀的原因是
B.②中无明显变化是因为溶液中不含
C.③中存在平衡:
D.上述实验可以证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
【答案】B
【分析】起始加入的银离子和硫氰酸根离子的物质的量分别为、。两者按反应,银离子过量。生成的白色沉淀与溶液之间存在溶解平衡。随后加入的溶液用于检验溶液中的;其浓度较低时,溶液不出现明显红色。继续加入KI溶液,发生反应,银离子浓度降低,使上述溶解平衡向右移动,释放的与作用,使溶液变红。
【解析】A.混合硝酸银溶液和硫氰酸钾溶液后,当离子积超过的溶度积时,发生反应,析出白色沉淀。因此,①中产生白色沉淀的条件为,A正确;
B.②中仍存在溶解平衡,所以溶液中仍含有少量。由于银离子过量,的浓度很低,加入溶液后没有出现明显红色,不能据此认为溶液中不含,B错误;
C.③中产生的黄色沉淀为,难溶电解质并非完全不溶,其固体与溶液之间存在沉淀溶解平衡:,C正确;
D.①中银离子过量,加入KI溶液后,剩余的银离子也能通过反应形成黄色沉淀,因此仅凭黄色沉淀不能证明发生了沉淀转化。但③中溶液同时由不显红色变为红色,说明浓度增大。其原因是消耗银离子,使溶解平衡向右移动,不断溶解,释放的银离子形成沉淀,释放的与作用使溶液显红色。结合两种现象,可以证明向的沉淀转化确已发生,D正确;
故选B。
情境迁移题
1.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A.AgCl B.Ag2CrO4 C.同时沉淀 D.无法判断
【答案】A
【解析】通过计算起始沉淀所需浓度可明确判断沉淀先后顺序,设和的初始浓度均为,开始沉淀所需,开始沉淀所需,代入相同的计算可得需要的浓度更低,先达到溶度积析出沉淀,故选A。
2.常温下,的。现将浓度为溶液与溶液等体积混合,则生成沉淀所需溶液的最小浓度为___________。
【答案】
【解析】等体积混合后,溶液体积变为原来的2倍,所有溶质浓度均稀释为原浓度的,因此混合后的浓度为: ; 的溶解平衡为,,因此生成沉淀的临界状态为,代入数据得混合后所需最小浓度为: ;上述浓度为混合后的浓度,因此原溶液的最小浓度为混合后浓度的2倍,即。
3.在水中的沉淀溶解平衡可表示为___________。已知时,。的溶液中,逐滴加入溶液,当完全沉淀时,溶液的是___________。
【答案】
(或 )
【解析】氢氧化镁是难溶电解质,在水中存在固体与溶解离子之间的动态平衡,其沉淀溶解平衡方程式为:。
在化学中,通常认为当溶液中离子的浓度降至 及以下时,该离子已经完全沉淀。当 完全沉淀时,溶液中 。根据溶度积常数表达式 ,代入数据可得:,解得 。常温下水的离子积常数 ,则溶液中氢离子浓度为 。因此,溶液的 。
4.赤铁矿主要成分为(含少量、、等元素的氧化物),结构致密,在酸液中溶解缓慢。某研究小组以赤铁矿为原料制备电池级磷酸铁()的低碳新工艺流程如下:
已知:时,的电离常数;。
回答下列问题:
“沉淀”步骤中,用氨水调节至2.00生成沉淀,无沉淀。基于,该溶液中浓度不大于________,此时滤液中的主要成分为________(填化学式)。
【答案】
、、
【分析】该工艺以赤铁矿为原料,先通过碳650℃热处理完成矿样活化;后用盐酸-磷酸混合体系加热酸浸,将铁、杂质铝镁的氧化物溶解,Si的氧化物等不溶物作为滤渣分离,酸浸后加将体系中可能存在的完全氧化为,再用氨水调节pH至2.00,选择性沉淀出,让Al、Mg等杂质离子留在滤液中,最终将沉淀产物经650℃煅烧脱除结晶水,得到电池级。
【解析】当溶液时,,根据常温下水的离子积常数,可得。要使溶液中无沉淀生成,需满足浓度商,即,代入得。因此,该溶液中浓度不大于;
赤铁矿中的杂质不溶于酸,在酸浸时进入滤渣;、的氧化物溶于混合酸(和)后,以、形式存在于溶液中。在加入氨水调节至2.00时,和均不会生成氢氧化物或磷酸盐沉淀,继续留在滤液中。同时,加入的氨水与溶液中的盐酸反应生成了大量的。因此,此时滤液中的主要成分为、、。
5.(24-25高二上·上海·期末)酸碱盐等电解质溶液中存在的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。请回答下列问题:
(1)在的重铬酸钾溶液中存在如下平衡:。在强碱溶液中,+6价铬元素的主要存在形式为_______(填离子符号),向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,溶液中将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品。相同条件下,中_______中。(填“>”“<”或“=”)。
(3)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子,25℃时,,
①写出CuS在水中的沉淀溶解平衡表达式:___________。
②向含Cu2+的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为___________,当反应达到平衡时,___________。
【答案】(1)
增大
(2)
(3)
【解析】(1)在重铬酸钾溶液中存在平衡:。在强碱溶液中,浓度较大,会与溶液中的反应生成水,导致浓度减小,促使上述平衡向正反应方向(右侧)移动。因此,+6价铬元素的主要存在形式转化为。
向溶液中加入适量稀硫酸,溶液中浓度增大,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向(左侧)移动,导致增大,同时减小,因此比值将增大。
(2)在水溶液中会发生水解:。在的溶液中,发生微弱水解产生,对的水解起到一定的抑制作用;而在的溶液中,在水中完全电离(),直接电离出约的。显然,溶液中的远大于溶液,对水解的抑制作用更强。因此,溶液中的消耗更少,其浓度更大,即前者 后者。
(3)① 难溶电解质CuS在水中存在沉淀溶解平衡,其表达式为:。
② 向含的废水中加入FeS,由于CuS的溶度积远小于FeS,沉淀会向着更难溶的方向转化,发生反应的离子方程式为:。当反应达到平衡时,该反应的平衡常数可由两者的溶度积推导得出:。
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