2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《难溶电解质的溶解平衡》 21页

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《难溶电解质的溶解平衡》 【知识梳理】 一、沉淀溶解平衡与溶度积 1. 沉淀溶解平衡： （1）定义：一定温度下，难溶电解质 AmBn(s)难溶于水，但在水溶液中仍有部分 An+和 Bm－离开固体表面 溶解进入溶液，同时进入溶液中的 An+和 Bm－又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，An+和 Bm－ 的沉淀与 AmBn 固体的溶解达到平衡状态，称之为达到沉淀溶解平衡状态。 AmBn 固体在水中的沉淀 溶解平衡可表示为： AmBn(s) mAn+(aq)＋nBm－(aq) （2）特征：难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，合乎平衡的基本特 征,满足平衡的变化基本规律。 ①逆:可逆过程； ②等:沉积和溶解速率相等； ③动:动态平衡； ④定：离子浓度一定（不变）； ⑤变：改变温度、浓度等条件,沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。 2.溶度积常数 Ksp(或溶度积)：难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）， 各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号 Ksp 表示。即：AmBn(s) mAn+(aq)＋nBm－(aq) Ksp =[An+]m·[Bm－]n 如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)＋Cl－(aq)，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10；常温下沉 淀溶解平衡：Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)＋CrO42-(aq)，Ksp(Ag2CrO4)= [Ag+]2[CrO2- 4 ] ＝1.1×10－12。 3.溶度积 KSP 的性质 （1）溶度积 KSP 的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改 变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积 KSP 的大小。 （2）溶度积 KSP 反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的 Ksp 越小，溶解度 越小，越难溶于水；反之 Ksp 越大，溶解度越大。如：Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ，Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17，因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。不同类 型的难溶电解质，不能简单地根据 Ksp 大小，判断难溶电解质溶解度的大小。 （3）溶度积规则：利用溶度积 KSP 可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。当 Qc > Ksp 时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）；当 Qc = Ksp 时是 饱和溶液，达到沉淀溶解平衡状态；当 Qc < Ksp 时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直至达到 沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。 温馨提示：沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的 大小，可以使反应向所需要的方向转化。 例题 1、下列说法正确的是 。 ①难溶电解质的溶度积 Ksp 越小,则它的溶解度越小 ②任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用 Ksp 表示 ③AgCl 悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量 NaCl 粉末,平衡会向左移动,溶液 中离子的总浓度会减小 ④沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解 ⑤AgCl 在同浓度的 CaCl2 和 NaCl 溶液中的溶解度相同 ⑥在 Na2S 溶液中加入 AgCl 固体,溶液中 c(S2-)下降 ⑦向 2.0 mL 浓度均为 0.1 mol/L 的 KCl、KI 混合溶液中滴加 1～2 滴 0.01 mol/L AgNO3 溶液，振荡，沉淀呈 黄色，说明 AgCl 的 Ksp 比 AgI 的 Ksp 小 ⑧饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则溶液中 Ca2＋的物质的量不变 ⑨向饱和 AgCl 水溶液中加入盐酸，Ksp 值变大 ⑩AgCl 的 Ksp＝1.80×10－10，将 0.002 mol·L－1 的 NaCl 和 0.002 mol·L－1 的 AgNO3 溶液等体积混合，有 AgCl 沉淀生成 ⑪在 T ℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，T ℃时，在 Y 点和 Z 点，Ag2CrO4 的 Ksp 相等 ⑫25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，向 BaSO4 的悬浊液中加入 Na2CO3 的浓溶液， BaSO4 不可能转化为 BaCO3 【指点迷津】任何难溶的电解质在水中总是或多或少地溶解，绝对不溶的物质是不存在的。从这个意义上 来说是任何沉淀反应都是不能完全的，离子浓度小于 1×10－5mol/L 时，认为反应完全。因此通常能生成难溶 物质的反应认为能进行完全。 二、淀溶解平衡的应用 1.沉淀的溶解 （1）溶解法：如 BaCO3(s)等难溶盐可溶解在酸溶液中,不能内服 BaCO3(s)作钡餐，而应用 BaSO4(s)。由于 酸电离出的 H+与 BaCO3(s)中溶解产生的 CO32-反应生成 CO2 和水，使 CO32-离子浓度降低，离子的浓度商 Qc < Ksp，BaCO3 的沉淀溶解平衡向右移动，最后 BaCO3 溶解在过量的酸溶液中。BaCO3(s) +2H+=CO2 2O+Ba2+ （2）氧化还原溶解法：如金属硫化物 FeS(s) 、MnS(s) 、ZnS 不溶于水但可溶于酸中，而 CuS、Ag2S、HgS 等不溶于水也不溶于酸，只能溶于氧化性酸 HNO3 溶液中。S2-被氧化，离子的浓度商 Qc < Ksp，沉淀溶解 平衡向右移动，最后 CuS、Ag2S、HgS 溶解在 HNO3 溶液中。3CuS+2NO3-+8H+=3Cu2++3S↓+2NO↑+4H2O （3）生成配合物溶解法:如 AgCl、Cu(OH)2 可溶解在氨水中生成银氨溶液和铜氨溶液等更稳定配离子，减 少了 Ag+和 Cu2+的浓度，使得离子的浓度商 Qc < Ksp，沉淀溶解平衡向右移动，最后 AgCl、Cu(OH)2 溶解 在氨水中。AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-，Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH- 2.沉淀的转化：把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。在含有沉淀的溶液中加入 另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。如 CaSO4 （s）+Na2CO3 = CaCO3（s）+Na2SO4 (1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。如：在 AgCl(s)中加入足量的 NaBr 溶液,白色 AgCl(s)可全部化为淡黄色 AgBr(s), 在 AgBr(s)中加入足量的 NaI 溶液, 淡黄色 AgBr(s)可全部化为黄色的 AgI(s)； AgCl、AgBr、AgI 的 Ksp 逐渐减小，白色 AgCl 沉淀转化成难溶 的淡黄色的 AgBr，然后淡黄色的 AgBr 再转变成更难溶的黄色 AgI 沉淀。离子方程式：AgCl+Br-=AgBr+Cl-, AgBr+I-=AgI+Br- (2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在 BaSO4 的饱和溶液中加入高浓度 的 Na2CO3 溶液，也可以转化成溶解度较大的 BaCO3 沉淀。 例题 2、(1)已知 25 ℃时 Ksp[Fe(OH3)]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制 5 mol·L－1 100 mL FeCl3 溶液， 为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入____ mL 2 mol·L－1 的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 (2)CaSO3 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 ___________。 (3)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 SO2－ 3 的第二步水解，则 Ksp(CaSO3)＝____。 (4)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS 饱和溶液中 c(H＋)与 c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10 －22，为了使溶液里 c(Fe2＋) 达到 1 mol·L－1，现将适量 FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H＋)约为 __________。 (5)用废电池的锌皮制备 ZnSO4·7H2O 的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀 H2SO4 和 H2O2 溶解，铁变为________，加碱调节至 pH 为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于 1×10－5 mol·L－1 时， 即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至 pH 为________时，锌开始沉淀(假定 Zn2＋浓度为 0.1 mol·L－1)。若 上述过程不加 H2O2 后果是_________，原因是________________。 【课时练习】 1．实验：①0.1mol·L-1AgNO3 溶液和 0.1mol·L-1NaCl 溶液等体积混合得到浊液 a，过滤得到滤液 b 和白色沉 淀 c；② 向滤液 b 中滴加 0.1mol·L-1KI 溶液，出现浑浊；③ 向沉淀 c 中滴加 0.1mol·L-1KI 溶液，沉淀变为 黄色。下列分析不正确的是 A．浊液 a 中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq) B．滤液 b 中不含有 Ag+ C．③中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D．实验可以证明 AgI 比 AgCI 更难溶 2．探究 Mg(OH)2 的溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法中不正确的是（ ） 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1mol/L 1mol/L A．向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明 Mg(OH)2 是一种弱电解质 B．为了使 Mg(OH)2 悬浊液溶解得更快，加入过量的 NH4Cl 浓溶液并充分振荡，效果更好 C．①、③混合后发生反应：        2 2432Mg(OH)s2NHaqMgaq2NH ? H O aq D．向①中加入②，H+与 OH-反应生成 H2O，使 c(OH-)减小，Mg(OH)2 溶解平衡向溶解方向移动 3．常温下，有关物质的溶度积如下，下列有关说法不正确的是( ) 物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 4.96×10-9 6.82×10-6 4.68×10-6 5.60×10-12 2.80×10-39 A．常温下，除去 NaCl 溶液中的 MgCl2 杂质，选用 NaOH 溶液比 Na2CO3 溶液效果好 B．常温下，除去 NaCl 溶液中的 CaCl2 杂质，选用 NaOH 溶液比 Na2CO3 溶液效果好 C．向含有 Mg2+、Fe3+的溶液中滴加 NaOH 溶液，当两种沉淀共存且溶液的 pH=8 时，c(Mg2+)：c(Fe3+)=2.0×10-21 D．将适量的 Ca(OH)2 固体溶于 100mL 水中，刚好达到饱和[c(Ca2+)=1.0×10-2mol/L]，若保持温度不变，向 其中加入 100mL0.012mol/L 的 NaOH，则该溶液变为不饱和溶液 4．已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11,下列说法正确的是 A．25℃时,饱和 Mg(OH)2 溶液与饱和 MgF2 溶液相比,前者的 c(Mg2+)大 B．25℃时,在 Mg(OH)2 悬浊液中加入少量的 NH4Cl 固体,c(Mg2+)增大 C．25℃时,Mg(OH)2 固体在 20mL0.01mol/L 氨水中的 Ksp 比在 20mL0.01mol/LNH4Cl 溶液中的 Ksp 小 D．25℃时,在 Mg(OH)2 悬浊液中加入 NaF 溶液后,Mg(OH)2 不可能转化为 MgF2 5．向废水中加入硫化物可以依次获得 CuS、ZnS 纳米粒子。常温下，H2S Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15，溶 液中平衡时相关离子浓度的关系如图，下列说法错误的是 A．Ksp(CuS)的数量级为 10-37 B．a 点对应的 CuS 溶液为不饱和溶液 C．向 p 点的溶液中加入少量 Na2S 固体，溶液组成由 p 向 q 方向移动 D．H2S+Zn2+ ZnS + 2H+平衡常数很大，反应趋于完全 6．一定温度下，AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl－(aq)体系中，c(Ag+)和 c(Cl－)的关系如图所示。下列说法不正确．．．的是 A．在 AgCl 溶于水形成的饱和溶液中：c(Ag+)=c(Cl－) B．b 点的溶液中加入少量 AgNO3 固体，会析出白色沉淀 C．d 点溶液中加入少量 AgCl 固体，c(Ag+)和 c(Cl－)均增大 D．a、b、c 三点对应的 AgCl 的 Ksp 和溶解度皆不相等 7．在 T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是 A．T℃时，Ag2CrO4 的 Ksp 数值为 1×10-11 B．T℃时，在 Y 点和 X 点，水的离子积 Kw 相等 C．图中 a= 2 ×10-4 D．向饱和 Ag2CrO4 溶液中加入固体 AgNO3 能使溶液由 Z 点变为 X 点 8．工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是 A．PbSO4 在水中存在溶解平衡：      2+2- 44PbSOsPbaq + SOaqƒ B．生成 PbCO3 的离子方程式为： 2-2- 4334PbSO + CO=PbCO + SO C．pH：滤液 ＜ 饱和 Na2CO3 溶液 D．滤液中不存在 Pb2+ 9．常温时，向 120 mL 0.005 mol·L－1 CaCl2 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L－1 Na2CO3 溶液，混合溶液的电导率变 化曲线如图所示。已知 25℃时，Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，忽略 CO32－水解。下列说法正确的是( ) A．a 点对应的溶液中 Ca2＋开始形成沉淀，且溶液中 c(Ca2＋)＝c(CO32－) B．b 点对应的溶液中 Ca2＋已完全沉淀，且存在关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．如图可以说明 CaCO3 在溶液中存在过饱和现象 D．在滴加 Na2CO3 溶液的过程中，混合溶液的 pH 先减小后增大 10．常温下，用 0.100mol•L-1 的 NH4SCN 溶液滴定 25.00mL0.100mol•L-1AgNO3 溶液，以 NH4Fe(SO4)2•12H2O 为指示剂，测得溶液中 pSCN=‒lgc(SCN-)、pAg=‒lgc(Ag+)随加入 NH4SCN 溶液的体积变化如图所示。已知： Ag++SCN-⇌AgSCN↓，Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。下列说法错误的是（ ） A．滴定至终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色 B．该温度下 AgSCN 的溶度积常数 Ksp=1.0×10-12 C．为防止指示剂失效，溶液应维持酸性 D．当加入 15.00mLNH4SCN 溶液时，溶液中 c(SO42-)=0.14mol•L-1 11．常温下，Ksp(MnS)=2.5×10-13，Ksp(FeS)=6.3×10-18。FeS 和 MnS 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示（X2+ 表示 Fe2+或 Mn2+)，下列说法错误的是（ ） A．曲线 I 表示 MnS 的沉淀溶解平衡曲线 B．升高温度，曲线Ⅱ上的 c 点可沿虚线平移至 d 点 C．常温下，反应 MnS(s)+Fe2+(aq) FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数 K≈4×104 D．向 b 点溶液中加入少量 Na2S 固体，溶液组成由 b 点沿工线向 a 点方向移动 12．一定温度下，三种碳酸盐 MCO3(M：Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确 的是（ ） 已知 pM=-lgc(M)，p(CO 2 3  )=-lgc(CO )。 A．MgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp 依次增大 B．a 点可表示 MnCO3 的饱和溶液，且 c(Mn2+)=c(CO ) C．b 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，且 c(Ca2+)Cu2+。 (2)方案 2:通过 Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较 实验 试剂 编号及现象 试管 滴管 1.0mol/L KI 溶液 1.0mol/L AgNO3 溶液 I.产生黄色沉淀，溶液无色 1mL 1.0mol/L CuSO4溶液 1mL II.产生棕黑色沉淀 A，溶液变棕黄 ①经检验，I 中溶液不含 I2，黄色沉淀是______。 ②取 II 中棕黄色溶液，加入少量______溶液，变为______色，说明生成了 I2。推测 Cu2+做氧化剂,沉淀 A 有 CuI。该反应的离子方程式为:________________ 查阅资料得知: CuI 为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出假设并证明假设是否成立，取部 分棕黑色沉淀进行实验二: 已知: CuI 难溶于 CCl4；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(无色)；Cu++2S2O32-=Cu(S2O3)23-(无色)。 由实验二得出结论: 棕黑色沉淀是___________________。现象ⅲ为______________。用化学平衡移动原理 解释产生现象 ii 的原因:________________。 ③白色沉淀 CuI 与 AgNO3 溶液反应生成 AgI 和一种固体单质，该反应的离子方程式是______，说明氧化性 Ag+>Cu2+。 15．以硝酸银溶液为滴定液，测定能与 Ag+反应生成难溶性电解质的一种容量分析方法叫银量法。其原理如 下: ①Ag++X-=AgX↓(X-表示 Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子)——用于定量计算 ②2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓(砖红色)——用于指示滴定的終点[已知: Ksp(AgCl)=2.0×10-10， Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]。 某氯碱厂为测定饱和食盐水被电解后所得淡盐水（见图）里氯化钠的浓度，采用以上银量法，每次取 20.00ml 淡盐水进行滴定，共进行了三次。据此，回答下列问题: （1）配制 100mL 0.4mol/L 的硝酸银溶液(标准液)时，需要用托盘天平称取____gAgNO3 固体，制成的溶液 需置于棕色试剂瓶中(备用)，原因是_______________。 （2）为了使溶液中的 Cl-恰好沉淀完全(溶液中残余 Cl-的浓度是 1.0×10-5mol/L),溶液中(CrO42-)的浓度度应为 ______mol/L,若 CrO42-的浓度大于此数值，则测定结果会偏_____(填“高”或“低”)。滴定时，若此时消耗 AgNO3 溶液 25.00mL.( 三次实验的平均值)，则淡盐水中氯化钠的浓度是______mol/L。 （3）根据相关离子的性质，滴定时溶液的 pH 值应控制在 6.5～10,pH 值太大或太小对实验均有不良影响， pH 值太大的不良影响是__________(用离子反应方程式表示)。 （4）AgCl 沉淀易吸附 Cl-为减少 AgC1 沉淀对 Cl-的吸附，从而减小实验的误差，实验时应采取的措施是 _______。 16．工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如下： 已知：①锂辉石的主要成分为 Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量 Ca、Mg 元素。 ②Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(浓) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H 2O ③某些物质的溶解度（s）如下表所示。 T/℃ 20 40 60 80 s(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 s(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7 （1）从滤渣Ⅰ中分离出 Al2O3 的流程如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式___。 （2）已知滤渣 2 的主要成分有 Mg(OH)2 和 CaCO3。向滤液 1 中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简 述）________________________________________________。 （3）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是______________________________。 （4）工业上，将 Li2CO3 粗品制备成高纯 Li2CO3 的部分工艺如下：a.将 Li2CO3 溶于盐酸作电解槽的阳极液， LiOH 溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。 b.电解后向 LiOH 溶液中加入少量 NH4HCO3 溶液并共热，过滤、烘干得高纯 Li2CO3。 ①a 中，阳极的电极反应式是_________________________ ②电解后，LiOH 溶液浓度增大的原因_________，b 中生成 Li2CO3 反应的化学方程式是_____________。 （5）磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池中的固体电解质可传导 Li+，试写出该电池 放电时的正极反应：__________________。 参考答案 例题 1、⑥⑩⑪ 【解析】同类型的难溶电解质 Ksp 越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度积比较溶解度大小,如 CuS 与 Ag2S，①错误；错在“任何难溶物”,应该是“难溶电解质”，②错误；平衡左移的原因是增大了 Cl-的浓度, 因 NaCl=Na++Cl-,溶液中离子总浓度增大，③错误；沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由 于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动，④错误；同浓度的 CaCl2 溶液的 c(Cl-)是 NaCl 的两倍，它们对 AgCl 沉淀溶解平衡的抑制程度不同，⑤错误；难溶物 AgCl 转化为更难溶的 Ag2S,使溶液中 c(S2-)减小，⑥正确； 浓度均为 0.1 mol/L 的 KCl、KI 混合溶液中滴加 1～2 滴 0.01 mol/L AgNO3 溶液，生成黄色沉淀，说明先生 成 AgI 沉淀，AgI 溶解度小，所以 AgCl 的 Ksp 比 AgI 的 Ksp 大，⑦错误；饱和石灰水中加入生石灰，若温度 不变，溶液还是饱和溶液，离子浓度不变，但是生石灰与水反应，使溶剂质量减小，则溶解的溶质的物质 的量也减小，⑧错误；Ksp 只与物质性质和温度有关，加入盐酸，Ksp 不变，⑨错误；混合后 c(Cl－)＝10－3 mol·L －1，c(Ag＋)＝10－3 mol·L－1，Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝10－6>1.80×10－10，所以有沉淀生成，⑩正确；一定温度下溶 度积是常数，所以 T ℃时，Y 点和 Z 点 Ag2CrO4 的 Ksp 相等，⑪正确；增大 CO2－ 3 的浓度，c(Ba2＋)·c(CO2－ 3 ) 大于 BaCO3 的溶度积，BaSO4 可能向 BaCO3 转化，⑫错误。 例题 2、(1)2.5(2)6.2×10－4 mol·L－1(3)3.6×10－9(4)4×10－3mol·L－1(5)Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和 Fe2＋不能分离 Fe(OH)2 和 Zn(OH)2 的 Ksp 相近 【解析】(1)若不出现浑浊现象，则 c(Fe3＋)·c3(OH－)≤Ksp，代入有关数据后可求出 c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1， c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入 2.5 mL 相应的盐酸。(2)根据 CaSO3 的 Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需 CaCl2 溶液的最小浓度为3.1×10－7 2×10－3 2 ×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。(3)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 Ca2＋＋SO2－ 3 ，Ksp(CaSO3)===c(Ca2＋)·c(SO2－ 3 )，SO2－ 3 ＋ H2O===HSO－ 3 ＋OH－，Kh＝c HSO－ 3 ·c OH－ c SO2－ 3 ＝ 10－5 2 c SO2－ 3 ＝ Kw Ka2 H2SO3 ＝ 10－14 6.0×10－9＝1 6×10－5，得 c(SO2－ 3 ) ＝6×10－5，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO2－ 3 )＝3.6×10－9。(4)根据 Ksp(FeS)得：c(S2－)＝6.25×10－18 1 mol·L－1＝6.25×10 －18 mol·L－1，根据 c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22 得：c(H＋)＝ 1.0×10－22 6.25×10－18 mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。(5)铁溶于 稀硫酸生成 Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为 Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，则铁刚好完全沉淀时， c(OH－)＝ 3 10－39 10－5 mol·L－1≈4.64×10－12 mol·L－1，则 c(H＋)＝ Kw c OH－ ＝ 10－14 4.64×10－12 mol·L－1≈2.16×10－3 mol·L－1，pH＝2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌开始沉淀时，c(OH－)＝ 10－17 0.1 mol·L－1＝ 10－8 mol·L－1，则，c(H＋)＝ Kw c OH－ ＝10－14 10－8 mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6；Zn(OH)2 和 Fe(OH)2 的 Ksp 相近，若不加 H2O2，沉淀 Zn2＋的同时 Fe2＋也会沉淀，从而使 Zn2＋和 Fe2＋不能分离。 【课时练习】 1．B【解析】A．浊液 a 中含有 AgCl，存在沉淀的溶解平衡：AgCl（s）⇌Ag+（aq）+Cl-（aq），故 A 正确； B．滤液为 AgCl 的饱和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在 Ag+，故 B 错误； C．向 AgCl 中滴加 0.1mol•L-1KI 溶液，白色 AgCl 沉淀变为黄色 AgI 沉淀，故 C 正确； D．向 AgCl 中滴加 0.1mol•L-1KI 溶液，白色 AgCl 沉淀变为黄色 AgI 沉淀，实验证明 AgI 比 AgCl 更难溶， 故 D 正确； 故选 B。 2．A【解析】A. 向 Mg(OH)2 中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色，只能说明 Mg(OH)2 能电离，使溶液呈 碱性，但不能判断是部分电离还是完全电离，A 项错误，符合题意； B. Mg(OH)2 沉淀电离出来的 OH-与 NH4Cl 电离出来的 NH4+结合生成 NH3•H2O，使 Mg(OH)2 悬浊液溶解的 更快，可加入过量的 NH4Cl 浓溶液，B 项正确，不符合题意； C. NH4+结合 Mg(OH)2 沉淀电离出来的 OH-生成 NH3•H2O，所以①、③混合后发生反应：        2 2 4 3 2Mg(OH) s 2NH aq Mg aq 2NH ?H O aq，C 项正确，不符合题意； D. Mg(OH)2 的悬浊液中存在沉淀的溶解平衡，因此向①中加入②，c(OH-)减小，Mg(OH)2 溶解平衡正向移 动，D 项正确，不符合题意； 答案选 A。 3．B【解析】A．设镁离子的浓度为 a，根据表格中的数据可知当产生 Mg(OH)2 沉淀时 c(OHˉ)= -125.6 10 a  mol/L，当产生碳酸镁沉淀时，c(CO 2- 3 )= -66 . 8 2 1 0 a  mol/L， mol/L＜ mol/L，所以当镁 离子浓度相同时，氢氧化镁更容易产生沉淀，则除去 NaCl 溶液中的 MgCl2 杂质，选用 NaOH 溶液比 Na2CO3 溶液效果好，故 A 正确； B．设钙离子离子的浓度为 b，根据表格中的数据可知当产生 Ca(OH)2 沉淀时 c(OHˉ)= -64.68 10 b  mol/L， 当产生碳酸钙沉淀时，c(CO )= -94 . 9 6 1 0 b  mol/L， mol/L＞ mol/L，所以当钙离子浓 度相同时，碳酸钙更容易沉淀，则除去 NaCl 溶液中的 CaCl2 杂质，选用 Na2CO3 溶液比 NaOH 溶液效果好， 故 B 错误； C．向含有 Mg2+、Fe3+的溶液中滴加 NaOH 溶液，当两种沉淀共存且溶液的 pH=8 时， sp -1 2+ 2--6 2 25.60(Mg)===5.60mol/L (OH )(10 ) 10K c c  ， - sp3+-21 3--6 3 392.80 1(Fe)===2.80 10 mol/L (OH )(10 ) 0K c c  ，所以    2+3+-2121Mg:Fe=5.60:2.810=2.010cc ，C 项正确； D．将适量的 Ca(OH)2 固体溶于 100mL 水中，刚好达到饱和，c(Ca2+)=1.0×10-2mol/L，c(OH-)= -6 -2 4.6810 1.010   mol/L=2.163×10-2mol/L，若保持温度不变，向其中加入 100mL 0.012mol/L 的 NaOH，混合后， c(Ca2+)=0.5×10-2mol/L，c(OH-)= -22.163 10 mol/L+0.012 =0.01681mol 5m L 2 /L ol/ ，此时 Ca(OH)2 的离子积    2+ 2-2 -2-6 c OH =0.016815 =1.4 10= Ca0.5 10Q cc  ＜Ksp[Ca(OH)2]，则该溶液变为不饱和溶液，D 项正确； 综上所述答案为为 B。 4．B【解析】A. Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12，Ksp(MgF2)=7.42×10-11 由此可知，MgF2 的 Ksp 比较大，溶解度比 较大，饱和溶液中的镁离子浓度也比较大，故 A 错误； B. 氯化铵固体溶于水后，由于 NH4 ＋水解结合氢氧根，使溶液中氢氧根离子浓度减小，促进 Mg(OH)2 向沉 淀溶解的方向移动，这样镁离子浓度就增大了，故 B 正确； C. Ksp 是平衡常数的一种，只受温度影响，温度都是 25℃，Ksp 不变，故 C 错误； D. Mg(OH)2 悬浊液中镁离子浓度有一定的数值，虽然 MgF2 更难溶，但只要加入的氟离子浓度，使 [Mg2+]×[F-]2>Ksp(MgF2)，实现 Mg(OH)2 转化为 MgF2，故 D 正确； 答案：C。 5．D【解析】A. 最上面一条直线代表 CuS 溶液中相关离子浓度的关系， CuS 的溶度积 Ksp=c(Cu2＋)×c(S2－) ， 这条线上的每一个点对应的溶液为 CuS 的饱和溶液，任取一点，c(Cu2＋)=1×10－18mol·L－1，此时 c(S2－)在 10 －19～10－18 之间，根据图像，大概为 10－18.3mol·L－1，代入上式，Ksp(CuS)=1×10－18×1×10－18.3=1×10－36.3，数 量级约为 10－37，故 A 说法正确； B. 在相同 c(Cu2＋)时，a 点 c(S2－)比饱和溶液中 c(S2－)小，即 a 点 Qc105），因 此该反应不趋于完全，故 D 说法错误； 答案为：D。 6．D【解析】由图象可以看出，随着 Ag+浓度的增大，Cl-浓度逐渐减小，在曲线上的点为溶解平衡状态， 当 c(Ag+)•c(Cl-)＞Ksp 时，可产生沉淀，c(Cl-)或 c(Ag+)增大会抑制 AgCl 的溶解，使其溶解度降低，但温度不 变，则 Ksp 不变，因为 Ksp 只与温度有关，据此分析解答。 A．在 AgCl 溶于水形成的饱和溶液中有：AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl－(aq)，氯化银溶解生成的氯离子和银离子的 浓度相等，所以 c(Ag+)=c(Cl－)，故 A 正确； B．b 点的溶液为饱和溶液，加入少量 AgNO3 固体，则 c(Ag+)增大，溶解平衡 AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl－(aq)逆 向移动，会析出白色沉淀，故 B 正确； C．d 点溶液为不饱和溶液，未达到溶解平衡，加入少量 AgCl 固体会继续溶解，则溶液中 c(Ag+)和 c(Cl－) 均增大，故 C 正确； D．a、b、c 三点都在溶解平衡曲线上，均为饱和溶液，Ksp 只与温度有关，温度不变，则 Ksp 不变；AgCl 的溶解度也与温度有关，温度不变，溶解度也不变，则 a、b、c 三点对应的 AgCl 的 Ksp 和溶解度相等，故 D 错误； 答案选 D。 7．D【解析】A．依据图象数据，曲线上的点是沉淀溶解平衡的点，Ag2CrO4 的沉淀溶解平衡为： Ag2CrO4(s)⇌2Ag++CrO 2- 4 ，Ksp=c2(Ag+)•c(CrO )=(10-3)2×10-5=10-11，故 A 正确； B．一定温度下水的离子积 Kw 是常数，只随温度变化，不随浓度变化，所以 T℃时，Y 点和 X 点时水的离 子积 Kw 相等，故 B 正确； C．依据溶度积常数计算 Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO )=1×10-11，Z 点时 c(CrO )=5×10-4，则 c(Ag+)2=2×10-8， 所以 a= 2 ×10-4，故 C 正确； D．在饱和 Ag2CrO4 溶液中加入 AgNO3 固体，Ag2CrO4(s)⇌2Ag++CrO 平衡逆向移动，移动后，仍存在 Ag2CrO4(s)⇌2Ag++CrO ，点仍在曲线上，所以在饱和 Ag2CrO4 溶液中加入 AgNO3 固体不能使溶液由 Z 点 变为 X 点，故 D 错误； 故选 D。 8．D【解析】A．PbSO4 为难溶电解质，水溶液中存在沉淀溶解平衡：      2+ 2- 44PbSO s Pb aq + SO aqƒ ， 故 A 正确； B．PbSO4 转化为 PbCO3，加入 2- 3CO 可转化沉淀，发生转化为： 2-2- 4334PbSO + CO=PbCO + SO ，故 B 正 确； C．加入饱和碳酸钠溶液， 参与沉淀转化，溶液碱性变弱，所以 pH：滤液＜饱和 Na2CO3 溶液，故 C 正确， D．难溶电解质在水溶液中总会有一部分溶解，滤液中存在 Pb2+，只是浓度较小，故 D 错误； 故选：D。 9．C【解析】A. 由图可知，a 点对应的溶液导电能力急剧下降，说明 Ca2+开始形成沉淀，而溶液中的钙离 子和碳酸根离子分别来源于 CaCl2 溶液和 Na2CO3 溶液，CaCO3 形成沉淀时，Ca2+和 2 3CO － 不一定相等，故 A 错误； B. 原溶液中 n(Ca2+)=0.12L×0.005mol⸱L−1=6×10−4mol，要使钙离子完全沉淀，需要碳酸钠溶液的体积为 (aq) 1 4 3nmolV=L=6mL0.1 610 6m 10olLc     ，向 b 点中对应的溶液中加入碳酸钠溶液的体积小于 6mL，不能 使钙离子完全沉淀，电荷守恒关系式为：2c(Ca2+)+c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)+2c( 2 3CO － )，故 B 错误； C. 理论上 Ca2+开始形成沉淀， 9 6 3 12 3 3.36 10(CO ) 1 105.0 mol L10c        ，加入碳酸钠溶液的体积为 61 3 1 110molL0.12L 110L0.001mL0.1molL      ，即 1 滴碳酸钠溶液就能使溶液中的离子积>Ksp(CaCO3)， 而向 a 点对应的溶液加入碳酸钠溶液的体积为 2.2ml，此时，溶液处于过饱和溶液，故 C 正确； D. 不忽略 水解的情况下，在加入碳酸钠溶液后没有沉淀析出，溶液 pH 变大，析出碳酸钙时，溶液 的 pH 突然变小，在 Ca2+完全沉淀之前，混合溶液的 pH 值几乎不变，当所有的钙离子转化为碳酸钙沉淀后， 继续滴加碳酸钠溶液，溶液的 pH 值变大，直至与碳酸钠溶液的 pH 几乎相同，忽略 水解的情况下， 水溶液的 pH 不发生变化，故 D 错误。 综上所述，答案为 C。 10．D【解析】A.达到终点后， S C N  与 3Fe  反应生成血红色物质，故滴定至终点时溶液颜色变为红色，且 振荡后不褪色，故 A 正确； B.由图计算知该温度下 AgSCN 的溶度积常数 6612 spK1.0101.0101.010 ，故 B 正确； C.由于碱性时， 会沉淀，为防止指示剂失效，溶液应维持酸性，故 C 正确； D.当加入 415.00mLNHSCN 溶液时，溶液中   0.025 0.1000.015 0.100c Ag0.025mol / L0.0250.015   ，此 时     5 242 4 21 2 Ksp Ag SO 1.4 10c SO0.0224mol / L(Ag )(0.025mol? L)     ，故 D 错误； 11．B【解析】A．Ksp(MnS)> Ksp(FeS)，结合图像可知，曲线 I 表示的是 MnS 的沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅱ 表示的是 FeS 的沉淀溶解平衡曲线，故 A 正确； B．升高温度，Ksp(FeS)增大，曲线Ⅱ上的 c 点可沿虚线向 e 点方向平移，故 B 错误； C．常温下，反应 MnS(s)+Fe2+(aq)⇌FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数 K=     2 2 c Mn c Fe   =         22 22 c Mnc S c Fec S     =     13 sp 18 sp K MnS 2.5 10 K FeS 6.3 10     ≈4×104，故 C 正确； D．温度不变，Ksp(MnS)不变，向 b 点溶液中加入少量 Na2S 固体，c(S2-)增大，c(Mn2+)减小，溶液组成可由 b 点沿曲线 I 线向 a 点方向移动，故 D 正确； 答案选 B。 12．B【解析】A.由 pM、p(CO32-)的表达式可知，其值越大对应离子的浓度越小，结合沉淀溶解平衡曲线可 知，当取相同的 c(CO32-)时，对应饱和溶液中，Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的浓度依次减小，则 MgCO3、CaCO3、 MnCO3 的 Ksp 应该依次减小，A 错误； B.因 a 点在 MnCO3 的沉淀溶解平衡曲线上，故 a 点表示 MnCO3 的饱和溶液，且 a 点纵、横坐标相等，故 c(Mn2+)=c(CO32-)，B 正确； C.b 点表示 CaCO3 的饱和溶液，但是 b 点：p(CO32-)>p(Ca2＋)，则 c(CO32-)Cu2+， 说明 Ag+被还原为固体单质为 Ag，Cu2+为氧化产物，因此离子反应方程式为：CuI+ 2Ag+=Cu2++Ag+AgI， 故答案为 CuI+ 2Ag+=Cu2++Ag+AgI。 15．（ 1）6.8；避免 AgNO3 见光分解，致使 AgNO3 的浓度下降（2）2.8×10−3；低；0.5（3）Ag+ +OH－=AgOH↓ （多写 2AgOH=Ag2O + H2O 不影响得分）（4）滴定的同时，加强对滴定浊液的振荡，减少 AgCl 沉淀对 Cl －的吸附 【解析】（1）.硝酸银的摩尔质量是 170g/mol，配制 100mL 0.4mol/L 的硝酸银溶液，需要硝酸银的质量为： 100×10−3L×0.4mol·L−1×170g·mol−1=6.8g，AgNO3 见光易分解，所以制成的硝酸银溶液应置于棕色试剂瓶中， 故答案为：6.8；避免 AgNO3 见光分解，致使 AgNO3 的浓度下降； （2）.当 Cl－恰好沉淀完全（溶液中残余 Cl－的浓度是 1.0×10−5 mol·L−1）时，溶液中 Ag+的浓度应为 c(Ag+)=Ksp(AgCl) ÷c(Cl－)=2.0×10−10÷(1.0×10−5)=2.0×10−5 (mol·L−1)，CrO42－的浓度应为 c(CrO42－)=Ksp(Ag2CrO4) ÷c2(Ag+)=1.12×10−12÷（2.0×10−5）2=2.8×10−3 (mol·L−1)，若 CrO42－的浓度大于 2.8×10−3 mol·L−1，则会在 Cl－ 未被沉淀完时就生成砖红色的 Ag2CrO4 沉淀（指示已经到滴定的终点），则硝酸银溶液所加的量不足，所以 测定结果（Cl－的物质的量浓度）偏低；若此时消耗 AgNO3 溶液 25.00mL（三次实验的平均值），则淡盐水 中氯化钠的浓度是 c(NaCl)={c(AgNO3)×V[AgNO3(aq)]}÷V[NaCl(aq)]=（0.4mol·L−1× 25.00×10−3 L）÷ （20.00×10−3 L）=0.5mol·L−1，故答案为：2.8×10−3；低；0.5； （3）.滴定时溶液的 pH 值太大（即碱性太强），Ag+要与 OH－反应生成 AgOH，离子方程式为：Ag+ +OH－ =AgOH↓，AgOH 不稳定，进而分解成 Ag2O，故答案为：Ag+ +OH－=AgOH↓； （4）.在滴定过程中，加强反应混合物的振荡可以减少 AgCl 沉淀对 Cl－的吸附，从而减小实验的误差，故 答案为：滴定的同时，加强对滴定浊液的振荡，减少 AgCl 沉淀对 Cl－的吸附。 16．（ 1）Al3+ + 3NH3H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+（2）Ca(OH)2 Ca2++2OH-，Mg2+与 OH-结合生成 Ksp 很小的 Mg(OH)2 沉淀，导致平衡右移，生成 Mg(OH)2 沉淀（3）Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小（4）① 2Cl-—2e-==Cl2↑②阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动；LiOH+NH4HCO3 Li2CO3 +2H2O+NH3 ↑（5） FePO4+Li++ e- = LiFePO4 【解析】本题考查化学化学工艺流程，（1）根据流程，生成沉淀，需要加入过量试剂 a，因为 Al(OH)3 溶于 强碱，不溶于弱碱，因此试剂 a 为 NH3·H 2O，发生的离子反应方程式为 Al3＋＋3NH3·H 2O=Al(OH)3↓＋3NH4 ＋；（ 2）石灰乳中存在 Ca(OH)2 Ca2＋＋2OH－，Ca(OH)2 属于微溶物，Mg(OH)2 属于难溶物，Mg2＋结合 Ca(OH)2 电离产生的 OH－生成更难溶的 Mg(OH)2，使平衡向右移动，生成氢氧化镁沉淀；（3）根据流程图， 制备 Li2CO3，根据信息③中溶解度，Li2CO3 溶解度随着温度的升高而降低，因此热水洗涤的目的是减少 Li2CO3 的损失；（4）①根据电解原理，阳极上应是阴离子放电，因此电极反应式为 2Cl－－2e－=Cl2↑；②根 据电解原理，阴极反应式为 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阳离子向阴极移动，因此 LiOH 浓度增大；根据 b 提 供信息，HCO3 －与 OH－反应生成 CO32－和 H2O，碳酸锂溶解度较小，因此生成碳酸锂的化学反应方程式为： 2LiOH+NH4HCO3 Li2CO3 +2H2O+NH3 ↑；（ 5）根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子， 因此 FePO4 在正极上发生反应，即正极反应式为 FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4。