专题八 第十讲 难溶电解质的溶解平衡(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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专题八 第十讲 难溶电解质的溶解平衡(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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难溶电解质的溶解平衡
【复习目标】
1.难溶电解质的沉淀溶解平衡及影响因素
2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算
3.知道沉淀的生成、溶解与转化
考点一 沉淀溶解平衡及其影响因素
【核心知识梳理】
1.物质的溶解性与溶解度的关系
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.沉淀溶解平衡的概念与特征
(1)概念:在一定温度下,当难溶电解质沉淀和溶解的速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称为沉淀溶解平衡
(2)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质eq \o(
,\s\up7(溶解) ,\s\do6(结晶))溶液中的溶质
(3)特征
①逆:可逆过程
②等:v溶解=v沉淀≠0
③动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零
④定:平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变
⑤变:当改变外界条件时,溶解平衡发生移动
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质是决定因素
(2)外因
①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(溶解的溶解质增多),但KSP不变,溶解度S不变
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解的方向移动(加热促进溶解),同时KSP增大,溶解度S增大
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀方向移动,但KSP不变,溶解度S减小
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动,但KSP不变,溶解度S增大
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0
外界条件 移动方向 平衡后c(Ag+) 平衡后c(Cl-) Ksp
升高温度 正向 增大 增大 增大
加水(固体有剩余) 正向 不变 不变 不变
加入少量AgNO3(s) 逆向 增大 减小 不变
通入HCl 逆向 减小 增大 不变
加入Na2S(s) 正向 减小 增大 不变
通入NH3 右移 减小 增大 不变
【易错提醒】
①沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag+与Cl-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1×10-5 mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了
②AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl===Ag++Cl-表示的意义不同:前者表示AgCl的溶解平衡,后者表示AgCl在水中完全电离(是指溶解的那一部分)
③沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态,如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
④易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡,不饱和溶液中不存在溶解平衡
【精准训练1】
1.25 ℃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-的浓度都增大 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+的浓度减小
2.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,有关该平衡体系的说法正确的是(  )
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
3.某兴趣小组进行下列实验,下列说法中不正确的是(  )
①将0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解
A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+
B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D.NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因
4.某研究性学习小组通过传感器测量一定温度下溶液的电导率(电导率越大,说明溶液的导电能力越强),各物质的电导率数据如下,下列分析不正确的是(  )
序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
物质 CaCO3(固体) H2O CaCO3饱和溶液 CaSO4饱和溶液 NaCl0.001mol·L-1 AgNO3 0.001mol·L-1 AgCl饱和溶液
电导率 0 7 37 389 1 989 1 138 13
A.依据数据,CaCO3固体中不存在自由移动的离子
B.与②对比,说明⑦中存在:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C.将Na2CO3固体加入④中,可以生成CaSO4沉淀
D.⑤⑥等体积混合后过滤,推测滤液的电导率大于13
5.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-1CaCl2溶液;④50 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________________
6.将足量BaCO3分别加入:①30 mL 水 ②10 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液 ③50 mL 0.01 mol·L-1 氯化钡溶液 ④100 mL 0.01 mol·L-1盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为___________
考点二 溶度积常数及应用
【核心知识梳理】
1.溶度积和离子积
以“AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)”为例
溶度积 离子积
概念 沉淀溶解平衡的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号 Ksp Q
表达式 Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是平衡浓度 Q(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出②Q=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态③Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出
2.Ksp的影响因素
(1)内因:难溶物质本身的性质
(2)外因:仅与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大
3.Ksp的意义:Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,一般溶解度也越大;但阴、阳离子个数比不相同时,Ksp大的难溶电解质的溶解度不一定大
如:相同条件下:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),则溶解度S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI),但不能比较AgCl和Ag2CrO4的溶解度大小
【易错提醒】
①相同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能力小
②不同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能力不一定比溶度积大的溶解能力小,要确定其溶解能力大小,不能直接比较KSP的数值大小,要转化为溶解度来比较
③溶解平衡一般是吸热的,但Ca(OH)2相反
4.溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系
一定温度下,难溶电解质溶于水达到沉淀溶解平衡时,所形成的难溶电解质溶液一定是饱和溶液,此时饱和溶液的溶解度(S)为一定值、质量分数(w%)为一定值、物质的量浓度(c)为定值、溶液的密度(ρ)为一定值。因此,溶度积KSP、溶解度S和饱和溶液的物质的量浓度c都可以用来衡量沉淀的溶解能力或程度,它们彼此关联,可以相互换算
(1)单一难溶电解质的溶解度的计算 (以mol·L-1为单位)
①以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,KSP(AgCl)=1.8×10-10
设AgCl的饱和溶液的浓度为x mol·L-1
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
1 1 1
x mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
则:Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=x2,x===1.34×10-5 mol·L-1
②以Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)为例,KSP(Ag2CrO4)=9.0×10-12
设Ag2CrO4的饱和溶液的浓度为y mol·L-1
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
1 2 1
y mol·L-1 2y mol·L-1 y mol·L-1
则:KSP=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(2y)2·y=4y3,y=eq \r(3,)=eq \r(3,)=1.3×10-4 mol·L-1
③以Fe(OH)3(S)Fe3+(aq)+3OH-(aq)为例,KSP(Fe(OH)3)=4.0×10-38
设Fe(OH)3的饱和溶液的浓度为z mol·L-1
Fe(OH)3(s) Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
1 1 3
z mol·L-1 z mol·L-1 3z mol·L-1
则:KSP=c(Fe3+)·c3(OH-)=z·(3z)3=27z4,z=eq \r(4,)=eq \r(4,)=2.0×10-10 mol·L-1
【结论】
①AgCl、AgBr、AgI都为1∶1型,x=,因此可以直接由溶度积比较其溶解度的大小
②类型不同的难溶电解质的溶度积大小不能直接反映出它们的溶解度大小,因为它们溶度积与溶解度的关系式是不同的
(2)由饱和溶液的物质的量浓度c(mol·L-1) 饱和溶液的溶解度S(g)
以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,饱和溶液的物质的浓度c=1.34×10-5mol·L-1
即:1L溶液中含有1.34×10-5 mol的AgCl溶质,也就是(1.34×10-5×143.5)g=1.92×10-3g
即:1L溶液中溶解的AgCl为1.92×10-3g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3
即:1000g溶液中溶解了1.92×10-3g的AgCl,100g水中溶解了1.92×10-4g的AgCl
即:AgCl的溶解度S(AgCl)=1.92×10-4g
(3)饱和溶液的溶解度S(g) 由饱和溶液的物质的量浓度c(mol·L-1) KSP
20℃时,S(AgCl)=1.5×10-4g
即:100 g水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,
ρ=1g/cm3,相当于100 mL的水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g
即:0.1 L溶液中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,此时n(AgCl)=143.5 g·mol-1)=1.05×10-6mol,
c(AgCl)===1.05×10-5 mol·L-1
即:KSP=c(Ag+)·c(Cl-)=1.05×10-5×1.05×10-5=1.1×10-10
【精准训练2】
1.下列说法不正确的是(  )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
D.两种难溶电解质做比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小
2.25 ℃时,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是(  )
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36mol·L-1
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.0×1012
3.向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10,忽略溶液混合后体积的变化,请计算:
(1)完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=________
(2)完全沉淀后,溶液的pH=________
(3)如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?_____(填“是”或“否”)
(4)该温度下,AgCl饱和溶液的密度为1 g/cm3,则该温度下,AgCl在水中的溶解度约为________ g
考点三 沉淀溶解平衡的应用
【核心知识梳理】
1.沉淀的生成
(1)原理:当Q>Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀
(2)应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的
(3)常用的方法
①调节pH法
a.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
b.除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3],调节pH至3~4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===
Cu2++H2O
②加沉淀剂法:以Na2S、H2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
a.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:Hg2++S2-===HgS↓
b.通入H2S除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
【易错提醒】
①用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部转化为沉淀除去,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5
mol·L-1时沉淀完全
②判断沉淀反应中沉淀生成的先后顺序:当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,溶解度小的最先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差越大,就能分步沉淀,从而就能达到分离离子的目的
③利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要求生成沉淀的反应能够发生,其次生成沉淀的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比用Na2CO3溶液好,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理:当Q<Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向右移动,沉淀溶解
(2)沉淀溶解的方法
①酸溶解法:用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等
如:CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动
②盐溶液溶解法:Mg(OH)2难溶于水,能溶于NH4Cl溶液中
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
③配位溶解法
如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
④氧化还原溶解法:原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物
如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3:3Ag2S+8HNO36AgNO3+3S+2NO↑+4H2O
3.沉淀的转化
(1)原理:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,实质是沉淀溶解平衡的移动
(2)沉淀转化规律
①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现
如:AgNO3溶液AgClAgI,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
②一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度相对较大的沉淀
如:重晶石[BaSO4(s)]BaCO3(s),但Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)
【易错提醒】
①组成类型相同的难溶电解质,Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质
②Ksp相差不大的难溶电解质,Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质
如:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,即Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),但两者相差不大,可以相互转化,在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成Ksp较大的BaCO3
③Ksp:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S),则溶解度S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)>S(Ag2S)
沉淀转化:AgClAgBrAgIAg2S
(3)沉淀转化的应用
①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)
有关化学方程式为CaSO4(s)+Na2CO3(aq)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)、CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
②自然界中矿物的转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)
有关化学方程式为ZnS(s)+CuSO4(aq)CuS(s)+ZnSO4(aq),PbS(s)+CuSO4(aq)CuS(s)+PbSO4(s)
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+的离子方程式为FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)
④氟化物预防龋齿
a.牙齿表面的釉质层,主要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]
b.口腔中的有机酸使釉质层溶解:Ca5(PO4)3(OH)+4H+===5Ca2++3HPO+H2O
c.氟离子能与羟基磷灰石反应,生成溶解度更小的氟磷灰石,更能抵抗酸的腐蚀
【精准训练3】
1.某兴趣小组对氢氧化镁的溶解进行如图探究实验。下列说法错误的是(  )
A.c(OH-):①=③
B.③中存在:2c(Mg2+)>c(Cl-)
C.③中溶液又变红的原因:沉淀溶解平衡正向移动
D.①中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
2.取1 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1),下列说法不正确的是(  )
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl B.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀 D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
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+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
4.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,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-
【高考真题演练】
1.(2024·浙江1月)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。下列说法不正确的是(  )
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(SO)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
2.(2023·浙江1月卷)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,
Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是( )
A.上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO)
B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO形式存在
C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变
D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
3.(2023·浙江6月卷)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往20mL 0.1mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液
实验Ⅱ:往20mL 0.1mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L-1 CaCl2溶液
[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是( )
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验I中V(NaOH)=10mL时,存在c(C2O)<c(HC2O)
C.实验Ⅱ中发生反应Ca2++HC2O===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
4.(2023·江苏卷)室温下,用含少量Mg2+的MgSO4溶液制备MgCO3的过程如题图所示。下列说法正确的是( )
已知:Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(F-)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D. “沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
5.(2023·北京卷)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。
“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+===Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)______(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)
6.(2022·重庆卷)25 ℃时相关的溶度积见表
化学式 Fe(OH)3 Cu(OH)2
溶度积 4×10-38 2.5×10-20
(1)在某滤液中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是__________
(2)25 ℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于__________ mol·L-1
【课时精练】
1.已知Ca(OH)2溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(ΔH<0),下列有关该平衡体系的说法正确的是(  )
A.向溶液中加入CaO固体并恢复到原温度,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
2.将足量AgCl(s)溶解在水中,形成悬浊液。已知:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0,下列叙述错误的是(  )
A.加热悬浊液,使其温度升高,则Ksp(AgCl)增大
B.加少量水稀释,上述平衡正向移动,c(Ag+)不变
C.向悬浊液中通入少量氨气,Q(AgCl)<Ksp(AgCl),导致平衡正向移动
D.加入NaCl固体,则AgCl的溶解度减小,Ksp(AgCl)也减小
3.“钡餐”是一种造影剂,用于在X线照射下显示消化道有无病变。可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡(俗称“钡餐”)作为内服造影剂,其不溶于水和脂质,所以不会被胃肠道黏膜吸收,因此对人基本无毒性。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是(  )
A.BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n(CO)
B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
4.25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是(  )
A.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大
B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2CO3(s),固体质量将增大
5.常温下,有关物质的溶度积如表,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+)=2.0×1021
D.将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中,刚好达到饱和[c(Ca2+)=1.0×10-2 mol·L-1],若保持温度不变,向其中加入100 mL 0.012 mol·L-1的NaOH,则该溶液变为不饱和溶液
6.25 ℃时,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是(  )
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol·L-1
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.0×1012
7.取1.0 L浓缩卤水(Cl-、I-浓度均为1.0×10-3 mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列分析不正确的是(  )
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)
C.若起始时向卤水中滴加2滴(0.1 mL)1.0×10-3 mol·L-1 AgNO3,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,c(I-)>1.0×10-6 mol·L-1
8.室温下,用过量0.5 mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。[当溶液中剩余的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,化学上通常认为该离子已经完全沉淀。已知:Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9]下列说法正确的是(  )
A.浸泡后CaSO4未完全转化为CaCO3
B.0.5 mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足eq \f(c(SO),c(CO))>×104
D.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=eq \f(Ksp(CaCO3),c(CO))且c(Ca2+)<eq \f(Ksp(CaSO4),c(SO))
9.大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO(aq)+H2O(aq)2HCO(aq),下列说法不正确的是(  )
A.T1>T2
B.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,CO浓度降低
C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO浓度越低
D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
10.已知如表所示数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp/25 ℃ 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-36
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 ≥3
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法中正确的是(  )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH到4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.向该溶液中加入适量氨水,调节pH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物
11.常温下,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(FeS)=6.4×10-18,其中FeS为黑色晶体,ZnS是一种白色颜料的组成成分。下列说法正确的是(  )
A.向物质的量浓度相等的FeSO4和ZnSO4混合液中滴加Na2S溶液,先产生黑色沉淀
B.常温下,反应FeS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Fe2+(aq)的平衡常数K=4.0×106
C.向ZnS的饱和溶液中加入FeSO4溶液,一定不会产生FeS沉淀
D.向FeS悬浊液中通入少许HCl,c(Fe2+)与Ksp(FeS)均增大
12.关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是(  )
A.将饱和Na2SO4溶液加入饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
C.已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=4.0×104
D.已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水,测得混合液的pH=11,则溶液中的c(Mg2+)为1.8×10-5 mol·L-1
13.牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,人进食后,细菌和酶作用于食物产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果。已知:
物质 CH3COOH H3PO4 Ca5(PO4)3OH Ca5(PO4)3F CaCO3
Ka或Ksp 1.76×10-5 Ka1=7.52×10-3;Ka2=2.2×10-13 8.0×10-30 4.0×10-60 2.8×10-9
下列说法正确的是(  )
A.CH3COOH溶解Ca5(PO4)3OH的离子方程式为:Ca5(PO4)3OH+10CH3COOH===5Ca2++10CH3COO-+3H3PO4+H2O
B.牙膏中经常添加碳酸钙,主要是为了增加Ca2+浓度,抑制牙齿腐蚀
C.当>5.0×10-31时,Ca5(PO4)3OH可与F-反应转化为Ca5(PO4)3F
D.向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果,两者原理相同
14.25 ℃时,下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别如下表,结合相关数据分析,下列说法错误的是(  )
物质(颜色) Ag2SO4(白色) Ag2S(黑色) FeS(黑色) MnS(肉色)
Ksp 1.2×10-5 6.3×10-50 6.3×10-18 2.5×10-13
A.除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好
B.25 ℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度
C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,沉淀颜色会由黑色变为肉色
D.向Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(Ag+)不变
15.为了探究CdS、Ag2S的溶解度相对大小,利用如图装置进行实验。已知:Ag2S呈黑色,难溶;CdS呈黄色,难溶;FeS呈块状黑色,难溶。下列叙述正确的是(  )
A.X为硝酸,Y溶液为硫酸铜溶液 B.若装置B中先生成黑色沉淀,则Ag2S的溶解度小于CdS
C.停止反应的操作是关闭活塞K D.用浓盐酸和MnO2制备氯气时可以用装置A
16.某同学进行如图实验。下列说法不正确的是(  )
A.①中存在:BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq)
B.由上述实验现象可说明:BaCO3(s)+SO(aq)BaSO4(s)+CO(aq)
C.③中存在:CO+H2OHCO+OH-
D.比较离子浓度大小c(Ba2+):③>①
17.常温下,几种含铜化合物的溶度积常数如表所示。下列说法正确的是(  )
化合物 CuCl CuBr Cu2S Cu(OH)2 CuS
Ksp 3×10-7 2×10-9 2.5×10-50 2.6×10-19 1.3×10-36
A.常温下,溶解度:CuCl<CuBr
B.向Cu(OH)2悬浊液中加入Na2S溶液,碱性明显减弱
C.反应2CuCl+S2-Cu2S+2Cl-的平衡常数很大,反应趋于完全
D.已知H2S在溶液中满足Ka1·Ka2=1×10-21,可判断CuS易溶于稀盐酸
18.下列化学原理的应用,可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是(  )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强 ;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石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成;④BaCO3不能作“钡餐”,而BaSO4可以;⑤泡沫灭火器灭火原理
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
19.已知25 ℃时,RSO4(s)+CO(aq)RCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=1.75×104,Ksp(RCO3)=2.80×10-9,下列叙述中正确的是(  )
A.向c(CO)=c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
B.将浓度均为3×10-4.5 mol·L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.25 ℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10-5
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
20.某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素,有关实验操作如下,下列说法错误的是(  )
ⅰ.取规格相同的两支试管①和②,先向试管①中加入少量PbI2黄色固体,并插入电导率测试仪,然后分别加入等体积PbI2饱和溶液
ⅱ.向试管①和②中分别滴入1滴0.1 mol·L-1 KI溶液,观察沉淀变化情况,一段时间后向①中滴入少量蒸馏水,测得溶液电导率变化如图2所示
A.滴加KI溶液①②中产生PbI2固体 B.b到c过程中①中固体质量减小
C.c点时溶液中c(Pb2+):①=② D.b点:c(Pb2+)·c2(I-)<Ksp(PbI2)
21.制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板,产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝酸锌外,还含有自来水带入的Cl-和Fe3+。在实验室里用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下:
(1)若步骤①的pH>12,则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠,写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式______________
(2)滤液D中除了含有OH-离子外,还含有的阴离子有    (填离子符号)
(3)若滤液E的pH=4, c(Zn2+)=2 mol·L-1,c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1能求得的溶度积是    
A.Ksp[Zn(OH)2] B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3] C.Ksp[Fe(OH)3]
(4)已知:①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq);
②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq);
若Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp,H2O的离子积常数为KW,Fe3+发生水解反应的平衡常数K=    (用含Ksp、KW的代数式表示)
22.某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
步骤 现象
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 产生白色沉淀
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液 较长时间后,沉淀变为乳白色
(1)Ⅰ中的白色沉淀是    
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是_______________________________________,沉淀转化的主要原因是_______________________________________________________________
(3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀,推测含有AgCl。用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y
ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
ⅱ.向Y滴加KI溶液,产生黄色沉淀
① 由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是    
② 由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀    
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl的存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化
现象 B:一段时间后,出现乳白色沉淀
C:一段时间后,无明显变化
①A中产生的气体是    
②C中盛放的物质W是    
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):
2Ag2S +    +    +2H2O4AgCl +    +4NaOH
④B中NaCl的作用是_______________________________________________________
23.氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4
(1)滤渣A的化学式为_____________________________________________________
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为___________________________________
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C的主要成分是______________
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经__________、冷却结晶、__________、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O
(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol·L-1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式:___________________________________。已知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5 mol·L-1),至少需要的氟离子浓度是________ mol·L-1(结果保留三位有效数字,已知=1.36)
24.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下,25 ℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为__________
pH <8.0 8.0~9.6 >9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色
(2)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pH约为______(lg 4≈0.6)
【难溶电解质的溶解平衡】答案
【精准训练1】
1.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,但由于溶液的温度未发生改变,故PbI2的溶度积常数Ksp不变。
2.A。解析:加入碳酸钠粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错。
3.C。解析:MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,剩余NaOH,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。实验②中是因为剩余的NaOH能和氯化铁反应生成Fe(OH)3,不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,故C错误。
4.C。解析:电导率可反映自由移动离子的浓度大小。碳酸钙为离子化合物,由离子构成,离子间形成离子键,离子不能自由移动,故A正确;与②对比,⑦AgCl饱和溶液的电导率为13,说明⑦氯化银饱和溶液中存在自由移动的离子,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故B正确;CaCO3饱和溶液的电导率比CaSO4的小,说明CaCO3的溶解度比CaSO4小的多,应生成CaCO3沉淀,故C错误;⑤⑥等体积、等浓度混合,混合后过滤得到硝酸钠、氯化银的饱和溶液,电导率一定大于13,故D正确。
5.①>④>③>②
解析:根据沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)知,溶液中c(Cl-)越大,越利于平衡逆向移动,c(Ag+)越小。c(Cl-):②>③>④>①,故c(Ag+):①>④>③>②
6.③>④>①>②
【精准训练2】
1.D
2.D
3.(1)1.0×10-7 mol·L-1 
(2)2 
(3)否 
(4)1.435×10-4
解析:(1)反应前,n(Ag+)=0.018 mol·L-1×0.05 L=0.9×10-3 mol,n(Cl-)=0.020 mol·L-1×0.05 L=1×10-3 mol;反应后剩余的Cl-为0.1×10-3 mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Ag+)==1.0×10-7 mol·L-1。(2)H+没有参与反应,沉淀完全后,c(H+)=0.010 mol·L-1,pH=2。(3)因为加入的盐酸中c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Q=c(Ag+)·c(Cl-)【精准训练3】
1.A。解析:①中含有氢氧化镁,③中除了有氢氧化镁还有氯化镁,同温度下Ksp[Mg(OH)2]相同,③中镁离子浓度大,则c(OH-):③<①,A错误;③中除了有Mg(OH)2还有MgCl2,则2c(Mg2+)>c(Cl-),B正确;加入浓盐酸后,Mg(OH)2电离出的氢氧根离子与HCl反应被消耗,促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,电离出氢氧根离子,溶液又变红,C正确;①为Mg(OH)2的悬浊液,存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq),D正确。
2.B。解析: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,AgI的溶解度比AgCl小,所以AgI不易转化为AgCl,所以若按②①顺序实验,看不到白色沉淀,故B项错误。
3.C。解析:Ag+与氨分子结合生成二氨合银离子,导致银离子浓度减小,促使AgCl (s)??Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,说明NH3结合Ag+能力比Cl-强,B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,银单质不能,C错误;浓硝酸能够中和一水合氨,使Ag++2NH3·H2O??[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动,银离子与溶液中的氯离子结合生成沉淀,所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl,D正确。
4.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。AgBr、AgCl同类型,Ksp(AgBr)【高考真题演练】
1.C。解析:亚硫酸是二元弱酸,电离方程式为H2SO3??H++HSO、HSO??H++SO,且以第一步电离为主,则溶液中c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-),A正确;H2SO3的第二步电离很微弱,可近似认为溶液中
c(H+)≈c(HSO),则Ka2=eq \f(c(H+)·c(SO),c(HSO))≈c(SO),温度不变,平衡常数不变,故稀释时亚硫酸根离子浓度几乎不变,B正确;两溶液等体积混合后,溶液中c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,根据B项分析知,溶液中c(SO)≈
6.0×10-8 mol·L-1,则c(Ba2+)·c(SO)≈1.2×10-8(mol·L-1)2>Ksp(BaSO3),故BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊含有BaSO3,C错误;结合上述分析知,溶液中大量存在的微粒是Ba2+、H2SO3,加入H2O2溶液后,三者发生氧化还原反应生成BaSO4,D正确。
2.B。解析:A项,上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此c(Ca2+)>c(CO),A错误;B项,根据Ka2=4.7×10-11可得eq \f(c(H+)·c(CO),c(HCO))=4.7×10-11,则碳酸根的水解平衡常数为Kh=eq \f(c(OH-)·c(HCO),c(CO))==2×102,说明碳酸根的水解程度较大,则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子,B正确;C项,向体系中通入CO2,碳酸钙与CO2反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙易溶于水,则溶液中钙离子浓度增大,C错误;D项,由题干可知,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,碳酸钙比硫酸钙更难溶,加入硫酸钠后碳酸钙不会转化成硫酸钙,D错误;故选B。
3.D。解析:A项,NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误;B项,实验I中V(NaOH)=10 mL时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,Ka2=5.4×10-5>Kh(C2O)=,则HC2O的电离程度大于C2O的水解程度,因此存在c(C2O)>c(HC2O),故B错误;C项,实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数K=====×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,故C错误;D项,实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中的钙离子浓度为
c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2O)== mol·L-1=4.0×10-8mol·L-1,故D正确。故选D。
4.C。解析:A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),A错误;B.“除镁”得到的上层清液中为MgF2的饱和溶液,有Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-),故c(Mg2+)=,B错误;C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),故c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;D.“沉锰”后的滤液中还存在F-、SO等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。 故选C。
5.>
解析:“浸锰”过程中,矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中,MnS发生反应:MnS+2H+===Mn2++H2S↑,硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸,则可推断:Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S)。
6.(1)Fe(OH)3 
(2)2×10-7
解析:(1)由溶度积可知,向某滤液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化铁先沉淀。(2)由溶度积可知,25 ℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为 mol·L-1=5×10-8 mol·L-1,则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7 mol·L-1。
【课时精练】
1.C
2.D。解析:温度升高,溶解度增大,Ksp(AgCl)增大,故A正确;加入少量水,平衡右移,但溶液还是饱和溶液,所以Ag+浓度不变,故B正确;向悬浊液中通入少量氨气,形成[Ag(NH3)2]+,消耗Ag+,导致Q(AgCl)3.B。解析:溶度积常数为离子浓度幂之积,BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO),A项错误;c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液中钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,C项错误;因胃酸可与CO反应生成水和二氧化碳,使CO浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,会引起Ba2+中毒,故不用碳酸钡作为内服造影剂,与Ksp大小无关,D项错误。
4.C。解析:向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)减小,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,
c(Mg2+)会增大,A项正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11>Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,则沉淀将由白色的氢氧化镁逐渐变为蓝色的氢氧化铜,B项正确;加入少量蒸馏水,Ksp保持不变,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,C项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2CO3(s),由于碳酸根离子水解呈碱性,所以c(OH-)增大,平衡逆向移动,有固体析出,则固体质量将增大,D项正确。
5.B。解析:设钙离子的浓度为b mol·L-1,根据表格中的数据可知当产生Ca(OH)2沉淀时,c(OH-)= mol·L-1,当产生碳酸钙沉淀时,c(CO)=mol·L-1, mol·L-1> mol·L-1,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,B错误。
6.D
7.D。解析:因为Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故向该浓缩卤水中滴加AgNO3溶液,先产生黄色沉淀AgI,后产生白色沉淀AgCl,A正确;产生白色沉淀AgCl时,有大量的AgI存在,AgI存在沉淀溶解平衡,B正确;首先考虑易沉淀的AgI,c(I-)·c(Ag+)=10-3×10-3×=10-10>Ksp(AgI),故能产生黄色沉淀AgI,C正确;白色沉淀开始析出时,c(Ag+)=1.8×10-7 mol·L-1,此时c(I-)= mol·L-1≈4.7×10-10 mol·L-1,D错误。
8.D。解析:用过量0.5 mol/L Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,则浸泡后c(Ca2+)=eq \f(Ksp(CaCO3),c(CO))= mol/L=6×10-9 mol/L<1×10-5 mol/L,可以认为浸泡后CaSO4完全转化为CaCO3,A错误;由质子守恒可知,0.5 mol/L Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B错误;反应CaSO4+COCaCO3+SO的K===×104,反应正向进行,需满足eq \f(c(SO),c(CO))<×104,C错误。
9.C。解析:升高温度可以使HCO分解,海水中的CO浓度增加;当CO2浓度一定时,T1温度下的海水中CO浓度更高,因而T1>T2,A正确、C错误;观察图像可知,随CO2浓度增加,海水中的CO浓度下降,B正确;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,存在平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO (aq),若海水中的CO浓度下降,会导致平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D正确。
10.B。解析:由题表可知沉淀Fe3+所需pH最小,所以向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是红褐色沉淀,故A错误;Cu2+、Fe2+、Fe3+能水解,所以该溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,故B正确;向该溶液中加入适量氯水,调节pH到4~5后过滤,溶液中含有Cl-,故C错误;向该溶液中加入适量氨水,调节pH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,产物中不含FeO,故D错误。
11.B。解析:由于Ksp(ZnS)c(Fe2+)·c(S2-)>Ksp(FeS)时,会产生FeS沉淀,C错误;向FeS悬浊液中通入少许HCl,H+与S2-结合为HS-,
c(S2-)减小,沉淀溶解平衡FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq)向正反应方向移动,c(Fe2+)增大,但Ksp(FeS)只与温度有关,故Ksp(FeS)不变,D错误。
12.A。解析:CaSO4与Ca(OH)2组成不同,不能根据溶解度比较其Ksp大小,A错误;Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,B正确;K===eq \f(Ksp[Fe(OH)3],K)==4×104,C正确;
c(Mg2+)== mol·L-1=1.8×10-5 mol·L-1,D正确。
13.C。解析:醋酸电离平衡常数小于磷酸电离平衡常数,则醋酸酸性小于磷酸,根据强酸制取弱酸原理知,醋酸不能制取磷酸,A错误;牙膏中经常添加碳酸钙,主要是碳酸钙难溶于水,用作摩擦剂,而不是增加Ca2+浓度,抑制牙齿腐蚀,B错误;存在沉淀溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),K====2.0×1030,当>5.0×10-31时,Qc=<<2.0×1030=K,沉淀溶解平衡正向移动,所以Ca5(PO4)3OH与F-反应生成Ca5(PO4)3F,C正确;向牙膏中添加NaF可增强护齿效果,是由于Ca5(PO4)3F的溶解度小于Ca5(PO4)3(OH),羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)
5Ca2++3PO+OH-,当F-与Ca2+、PO结合生成了更难溶于水的Ca5(PO4)3F时,起到保护牙齿的作用,而NaHCO3是可将口腔内的细菌发酵产生的酸性物质逐渐地减少,有助于保护牙齿,减少对牙釉质的损伤,两者原理不相同,D错误。
14.D。解析:向Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,平衡逆向移动,则溶液中c(Ag+)减小,D错误。
15.C。解析:X如果为稀硝酸,会产生NO气体,达不到实验目的,A项错误;若装置B中先生成黑色沉淀,不能根据沉淀先后去证明Ag2S的溶解度小于CdS,B项错误;关闭活塞K则停止通入气体,可以让反应停止,C项正确;用浓盐酸和MnO2制备氯气时需要加热,不能用装置A,D项错误。
16.D
17.C。解析:由表中数据可知,Ksp(CuCl)>Ksp(CuBr),对于类型相同的沉淀,其溶度积越小,溶解度越小,则常温下,溶解度:CuCl>CuBr,A项错误;向Cu(OH)2悬浊液中加入Na2S溶液,会发生沉淀转化,同时生成强碱NaOH,碱性明显增强,B项错误;反应2CuCl+S2-Cu2S+2Cl-的K====3.6×1036,平衡常数很大,反应趋于完全,C项正确;H2S溶液中存在:Ka1×Ka2=×==10-21,反应CuS+2H+Cu2++H2S的K====1.3×10-15,由此可判断,该反应平衡常数很小,反应不易发生,则CuS不易溶于稀盐酸,D项错误。
18.A。解析:①碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,加热促进水解,碱能促进油脂水解,所以热纯碱溶液洗涤油污的能力更强应用了盐类水解原理,不符合题意;②钡离子有毒,所以可溶性的钡盐有毒,钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即易溶性的物质向难溶性的物质转化,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;③石灰岩里不溶性的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下转化为微溶性的碳酸氢钙,长时间反应,形成溶洞,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;④碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,不符合题意。
19.C。解析:RSO4(s)+CO(aq)RCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K====1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5,RSO4、RCO3属于同种类型的难溶电解质,且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3),故向c(CO)=c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,A项错误,C项正确;将浓度均为3×10-4.5 mol·L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合,c(R2+)=c(CO)=1.5×10-4.5
mol·L-1,Q=c(R2+)·c(CO)=1.5×10-4.5×1.5×10-4.5=2.25×10-920.C。解析:向PbI2饱和溶液加入KI溶液,I-浓度增大,平衡PbI2Pb2++2I-逆向移动,①②中产生PbI2固体,A正确;b到c过程中加水稀释沉淀溶解平衡正向移动,①中固体质量减小,B正确;向①中加水稀释c(I-)减小,则c(Pb2+)增大,c点时溶液中c(Pb2+):①>②,C错误;b点为试管①加入蒸馏水稀释促进PbI2溶解,平衡正向移动,此时离子积小于溶度积,则Q=c(Pb2+)·c2(I-)<Ksp(PbI2),D正确。
21.(1)Zn(OH)2+2OH-===[Zn(OH)4]2-
(2)Cl-、NO 
(3)C 
(4)eq \f(K,Ksp)
解析:“烂板液”中除含硝酸锌外,还含有自来水带入的Cl-和Fe3+,由流程可知,先加NaOH可沉淀锌离子、铁离子,滤液C、D均含硝酸钠、氯化钠,沉淀A洗涤后得到沉淀B,加硫酸控制pH分离出Fe(OH)3,滤液E含ZnSO4,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出ZnSO4·7H2O。
(1)Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠,反应的离子方程式为Zn(OH)2+2OH-===[Zn(OH)4]2-,
(2)固体具有吸附性,沉淀A可吸附溶液中的Cl-、NO等离子,则滤液中应含有Cl-、NO;
(3)滤液E的pH=4,得到的沉淀为Fe(OH)3,Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp=2.6×10-9×(10-10)3=2.6×10-39;
(4)若Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp,H2O的离子积常数为KW,根据Fe3+(aq)+3H2O(l)??Fe(OH)3(s)+3H+(aq)可知,Fe3+发生水解反应的平衡常数K===eq \f(K,Ksp)。
22.(1)AgCl
(2)2AgCl(s) +S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl- (aq) Ag2S比AgCl的溶解度更小
(3)①SO  ②S
(4)①O2 
②Ag2S 的悬浊液
③1 O2 4 NaCl 2 S
④电离出的Cl-和O2与Ag2S反应产生的Ag+结合生成AgCl白色沉淀,使③中反应平衡右移
23.(1)SiO2 
(2)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O 
(3)Mg(OH)2 
(4)加热浓缩 过滤
(5)Ba2++2F-===BaF2↓ 0.136
解析:(4)滤液3加盐酸酸化后得到BaCl2和HCl的混合溶液,由该溶液得到BaCl2·2H2O的实验操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥等。(5)根据Ksp(BaF2)=c(Ba2+)·c2(F-),当Ba2+完全沉淀时,至少需要的c(F-)== mol·L-1=0.136 mol·L-1。
24.(1)蓝色 
(2)2.4
解析:(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)为x mol·L-1,则0.5x3=5.6×10-12,x≈2.2×10-4,c(H+)≈4.5×10-11
mol·L-1,pH>10,溶液为蓝色。
(2)根据Ksp(FeS)得:c(S2-)= mol·L-1=6.25×10-18 mol·L-1,根据c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22得:c(H+)= mol·L-1=4×10-3 mol·L-1,pH=3-lg 4≈2.4。
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