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专题11　难溶电解质的溶解平衡
题组1　沉淀的生成、溶解及转化
1．已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。下列说法中不正确的是(　　)
A．BaSO4比BaCO3溶解度小，所以BaCO3可以转化为BaSO4
B．BaCO3、BaSO4均不溶于水，所以都可以作钡餐试剂
C．向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4，当两种沉淀共存时，c(SO)/c(CO) ＝4.4×10－2
D．常温下，BaCO3若要在Na2SO4溶液中开始转化为BaSO4，则Na2SO4的浓度必须不低于2.2×10－6mol·L－1
2．将2×10－5mol·L－1KCl与2×10－5mol·L－1AgNO3溶液等体积混合，下列说法正确的是 (已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)(　　)
A．有AgCl沉淀析出
B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定有无AgCl沉淀析出
D．有沉淀但不是AgCl
3．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，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·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－
题组2　溶度积应用于离子浓度的计算
4．某温度下HF的电离常数Ka＝3.3×10－4，CaF2的溶度积常数Ksp＝1.46×10－10。在该温度下取浓度为0.31mol·L－1的HF与浓度为0.002mol·L－1的CaCl2溶液等体积混合。下列说法正确的是(　　)
A．该温度下，0.31mol·L－1的HF溶液的pH＝2
B．升高温度或增大浓度，HF的电离平衡常数都将增大
C．两溶液混合不会产生沉淀
D．向饱和的CaF2溶液中加水后，c(Ca2＋)一定比加水前减小
5．已知在25℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10－18、1.3×10－36。常温时下列有关说法正确的是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
A．除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂
B．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强
C．因为H2SO4是强酸，所以反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生
D．将足量的CuSO4溶解在0.1mol·L－1的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大浓度为1.3×10－35mol·L－121cnjy.com
6．已知Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。若用10LNa2CO3溶液溶解1.0mol的BaSO4，则Na2CO3溶液的最初浓度不得低于(　　)
A．2.6mol·L－1 B．2.5mol·L－1
C．2.3mol·L－1 D．3.0mol·L－1
题组3　溶度积与溶解度之间的换算
7．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液反应的情况如下：
①CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋CO＋H2O===
Cu(OH)2↓＋CO2↑；次要：Cu2＋＋CO===CuCO3↓
②CuSO4＋Na2S主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓；次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
则下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是(　　)
A．CuSB．CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C．Cu(OH)2>CuCO3>CuS
D．Cu(OH)28．将足量的AgCl(s)分别添加到下述四种溶液中，所得溶液c(Ag＋)最小的是(　　)
A．10mL0.4mol·L－1的盐酸
B．10mL0.3mol·L－1MgCl2溶液
C．10mL0.5mol·L－1NaCl溶液
D．10mL0.1mol·L－1AlCl3溶液
9．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是(　　)www-2-1-cnjy-com
A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI
B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物
C．AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI
D．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于×10－12mol·L－12-1-c-n-j-y
题组4　溶解平衡应用于判断离子共存
10．实验室常用硫酸铜溶液吸收气体中的硫化氢：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，该反应可以推测(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
A．CuS易水解
B．CuS可溶于盐酸
C．相同温度下氢硫酸饱和溶液中S2－浓度比CuS饱和溶液中大
D．强酸可以制取弱酸
11．溶液中同时存在Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋和Al3＋四种金属离子(浓度均为0.1mol·L－1)。现用碱调节溶液pH，根据下表可知，下列说法错误的是(　　)【版权所有：21教育】
物质
溶度积(Ksp)
Mg(OH)2
1.2×10－11
Fe(OH)2
1.6×10－14
Mn(OH)2
4.0×10－14
Al(OH)3
1.3×10－33
A.Al3＋最先转化为Al(OH)3沉淀
B．加碱过程中，Fe2＋、Mn2＋几乎同时转化为沉淀
C．要使Mg2＋转化为沉淀，溶液pH应大于9
D．pH＝14时，四种金属离子全部以沉淀形式存在
12．常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知Ksp(CaSO4)＝9×10－6。下列说法正确的是(　　)21教育名师原创作品
A．a点对应的Ksp小于c点对应的Ksp
B．a点变为b点将有沉淀生成
C．加入蒸馏水可以使c点变为d点
D．含有大量SO的溶液中肯定不存在Ca2＋
题组5　综合应用
13．下列说法正确的是(　　)
A．向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，Ksp增大
B．已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－62·1·c·n·j·y
C．可通过比较Mg(OH)2和MgCO3的Ksp的大小比较它们的溶解性
D．25℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16，故新生成的AgCl可转化为AgI
14．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(　　)21*cnjy*com
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－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小 21*cnjy*com
D．25℃时，在Mg(OH)2浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2
15．室温时，M(OH)2(s),M2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp[M(OH)2]＝a，c(M2＋)＝bmol·L－1时，溶液的pH等于(　　)
A.lg B.lg
C．14＋lg D．14＋lg
16．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：
pH
＜8.0
8.0～9.6
＞9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
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____________________。【出处：21教育名师】
(2)向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，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50mL0.001mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？________________(填“是”或“否”)。
(3)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1mol·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__________________。
答案精析
1．B　[根据硫酸钡和碳酸钡的组成以及硫酸钡的溶度积常数小于碳酸钡的溶度积常数可知，BaSO4比BaCO3溶解度小，所以，BaCO3可以转化为BaSO4，A正确；碳酸钡能溶于酸中，不能用作钡餐，选项B不正确；向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4，当两种沉淀共存时，溶液中Ba2＋浓度相等，则Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)＝c(SO)/c(CO)＝1.1×10－10÷(2.5×10－9)＝4.4×10－2，C正确；根据溶度积常数可知，在碳酸钡溶液中，c(Ba2＋)＝ mol·L－1＝5×10－5 mol·L－1，所以常温下，BaCO3若要在Na2SO4溶液中开始转化为BaSO4，则Na2SO4的浓度必须不低于 mol·L－1＝2.2×10－6 mol·L－1，D正确。]
2．B　[将2×10－ 5mol·L－1KCl与2×10－ 5mol·L－1AgNO3溶液等体积混合，溶液中氯离子和银离子的浓度都是1×10－ 5mol·L－1，此时c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10＜1.8×10－10 ，所以没有沉淀析出，答案选B。]
3．C　[在一定温度下，在难溶化合物的饱和溶液中组成沉淀的各离子的浓度的乘积是一常数，称溶度积常数。运用Ksp的公式进行计算，只要注意到AgCl、AgBr和Ag2CrO4的Ksp表达式不同，计算银离子的浓度即可。
c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝ 1.56×10－8 mol·L－1
c(Ag＋)＝＝ mol·L－1
＝ 7.7×10－11 mol·L－1
c(Ag＋)＝ mol·L－1
＝ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1
根据计算可知，三种离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO，选项C正确。]
4．A　[A项电离常数Ka(HF)＝3.3×10－4，HF为弱电解质，不能完全电离，25 ℃时，0.31 mol·L－1HF溶液中c(H＋)＝ mol·L－1＝1×10－2 mol·L－1，pH＝2，故A正确；B项电离常数只受温度的影响，不随浓度的变化而变化，故B错误；C项0.31 mol·L－1的HF溶液中c(H＋)＝c(F－)＝1×10－2 mol·L－1；在该温度下取浓度为0.31 mol·L－1的HF与浓度为0.002 mol·L－1的CaCl2溶液等体积混合后c(F－)＝0.5×10－2 mol·L－1，c(Ca2＋)＝0.001 mol·L－1，则c2(F－)×c(Ca2＋)＝(0.5×10－2)2×0.001＝2.5×10－8＞1.46×10－10，因此该体系中有CaF2沉淀产生，故C不正确；D项向饱和的CaF2溶液中加水后，溶液还可能是饱和的，所以c(Ca2＋)不一定比加水前减小，D不正确。]21·cn·jy·com
5．A　[A项硫化铜的溶解度小于硫化亚铁的，根据沉淀容易向生成更难溶的方向进行可知，除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂，A正确；B项SO2具有氧化性，H2S具有还原性，二者混合发生氧化还原反应生成单质S和水，B不正确；C项由于硫化铜不溶于水，也不溶于硫酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能发生，C不正确；H2S是弱电解质，在溶液中存在电离平衡，所以0.1 mol·L－1的H2S溶液中硫离子的浓度小于0.1 mol·L－1，则将足量的CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大浓度应该大于 mol·L－1＝1.3×10－35 mol·L－1，D不正确。]
6．A　[当BaSO4溶解完后，溶液中c(SO)≈0.1 mol·L－1，设此时溶液中的c(CO)＝x mol·L－1。溶液中有BaSO4(s)＋CO(aq)??BaCO3(s)＋SO(aq)，故K＝＝＝＝＝0.04＝，x＝2.5，因此Na2CO3溶液的最初浓度：c(Na2CO3)≥(0.1＋2.5) mol·L－1＝2.6 mol·L－1。]www.21-cn-jy.com
7．A　[根据溶解平衡可知，物质的溶解度越小，越容易生成，则根据反应可知，氢氧化铜的溶解度小于碳酸铜的溶解度，而硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的溶解度，据此可知，选项A正确。]
8．B　[已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，所加四种溶液中，Cl－浓度依次为0.4 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.3 mol·L－1，故B中溶液c(Ag＋)最小。]
9．A　[A中，AgCl不是不溶于水，而是难溶于水，并且能转化为AgI，所以A错误。]
10．C　[根据沉淀转化以及溶度积常数的含义可知，该反应能够发生，这说明相同温度下氢硫酸饱和溶液中S2－浓度比CuS饱和溶液中大，从而可以生成硫化铜沉淀，答案选C。]
11．D　[根据物质的溶度积常数可知，Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋和Al3＋四种金属离子开始沉淀时OH－浓度分别是 mol·L－1≈1.1×10－5 mol·L－1、 mol·L－1≈4×10－7 mol·L－1、 mol·L－1≈6.3×10－7 mol·L－1、 mol·L－1≈2.4×10－11 mol·L－1，所以最先沉淀的是氢氧化铝，A、B、C正确；由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以当碱过量时，氢氧化铝溶解，选项D不正确，答案选D。]
12．B　[Ksp是常数，温度不变Ksp不变，在曲线上的任意一点Ksp都相等，故A错误；硫酸钙溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，增大c(SO)，平衡左移，将有沉淀生成，故B正确；d点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，故C错误；硫酸钙溶液中存在着溶解平衡，溶液中SO、Ca2＋都存在，故D错误。]
13．D　[氯化银溶液中存在如下平衡：AgCl(s),Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于氯化钠的溶解度大于氯化银，加入NaCl固体，增大氯离子浓度，平衡向逆反应方向移动，析出氯化银沉淀，氯化银的溶解度降低，但温度不变，溶度积不变，故A选项错误；B项含有固体MgCO3的溶液中，Mg2＋和CO都能水解，水解后离子浓度不相等，并且在不同的温度下，溶度积不同，故B错误；C项氢氧化镁和碳酸镁的组成结构不同，所以不能通过比较Mg(OH)2和MgCO3的Ksp的大小比较它们的溶解性，C不正确；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，根据沉淀的转化原理可知，AgCl悬浊液中加入NaI溶液时，很容易转化为AgI悬浊液，故D正确。]
14．B　[A项，Mg(OH)2和MgF2二者阴、阳离子个数之比相同，Mg(OH)2的Ksp较小，饱和溶液中c(Mg2＋)也较小，错误；B项，NH能结合OH－，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，正确；C项，Ksp只受温度影响，故两种情况下的Ksp是相等的，错误；D项，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，二者的Ksp相近，当溶液中的c(F－)较大时，仍会出现c(Mg2＋)·c2(F－)>Ksp(MgF2)，从而生成MgF2沉淀，错误。]21教育网
15．C　[根据Ksp[M(OH)2]＝a＝c(M2＋)·c2(OH－)，
c(M2＋)＝b mol·L－1，解得c2(OH－)＝。本题是碱性环境，先求出c(OH－)，根据水的离子积，再求出c(H＋)，再求出溶液的pH＝14＋lg。]
16．(1)蓝色
(2)①1.0×10－7 mol·L－1　②2　③否
(3)4×10－3 mol·L－1
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＞1×10－4，c(H＋)＜1×10－10 mol·L－1，pH＞10，溶液为蓝色。(2)①反应前，n(Ag＋)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＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝1.0×10－7 mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，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Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＜Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。21世纪教育网版权所有
(3)根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝＝6.25×10－18mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得：c(H＋)＝＝4×10－3 mol·L－1。21·世纪*教育网

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