第4講難溶電解質的溶解平衡[考綱要求]1.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡。2.了解難溶電解質的沉淀轉化的本質。考點一沉淀溶解平衡及應用1．沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下，當難溶強電解質溶于水形成飽和溶液時，溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態。(2)溶解平衡的建立固體溶質eq\o(,\s\up7(溶解),\s\do5(沉淀))溶液中的溶質①v溶解>v沉淀，固體溶解②v溶解＝v沉淀，溶解平衡③v溶解<v沉淀，析出晶體(3)溶解平衡的特點(4)影響沉淀溶解平衡的因素①內因難溶電解質本身的性質，這是決定因素。②外因以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH>0為例外界條件移動方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高溫度正向增大增大增大加水稀釋正向減小減小不變加入少量AgNO3逆向增大減小不變通入HCl逆向減小增大不變通入H2S正向減小增大不變(5)電解質在水中的溶解度20℃時，電解質在水中的溶解度與溶解性存在如下關系：2．沉淀溶解平衡的應用(1)沉淀的生成①調節pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質，可加入氨水調節pH至7～8，離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。(2)沉淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。②鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。③氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。④配位溶解法如AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。(3)沉淀的轉化①實質：沉淀溶解平衡的移動(沉淀的溶解度差別越大，越容易轉化)。②應用：鍋爐除垢、礦物轉化等。深度思考1．沉淀的溶解平衡是怎樣建立的？勒夏特列原理是否適用于該平衡？答案難溶電解質的溶解度雖然很小，但不可能為零(完全不溶解)，溶液中的離子結合成難溶電解質時，也不可能完全進行到底。故難溶電解質在水中會建立如下平衡：MmAn(s)eq\o(,\s\up7(溶解),\s\do5(沉淀))mMn＋(aq)＋nAm－(aq)。勒夏特列原理同樣適用于沉淀溶解平衡。2．難溶的氯化銀在水中也存在著溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，怎樣用實驗證明溶液中可以同時存在著少量的Ag＋和Cl－？答案取適量的AgCl溶解于試管中，滴加酸化的AgNO3溶液，生成白色沉淀，證明溶液中含Cl－，另取適量AgCl溶解于試管中，滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，證明溶液中含Ag＋。3．(1)0.1mol·L－1的鹽酸與0.1mol·L－1的AgNO3溶液等體積混合完全反應后溶液中含有的微粒有________________________。(2)下列方程式①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、②AgCl=Ag＋＋Cl－、③CH3COOHCH3COO－＋H＋各表示什么意義？答案(1)H2O、H＋、OH－、Ag＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、AgCl(2)①AgCl的溶解平衡；②AgCl是強電解質，溶于水的AgCl完全電離；③CH3COOH的電離平衡。4．(1)在實驗室中怎樣除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎樣除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入過量的Na2CO3溶液充分反應過濾，向濾液中加適量鹽酸。(2)把混合物與飽和KI溶液混合，振蕩靜置，溶度積大的AgCl就慢慢轉化為溶度積小的AgI。5．試用平衡移動原理解釋下列事實：(1)BaCO3不溶于水，為什么不能作鋇餐？(2)CaCO3難溶于稀H2SO4，卻能溶于醋酸中；(3)分別用等體積的蒸餾水和0.01mol·L－1的鹽酸洗滌AgCl沉淀，用水洗滌造成的AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量。答案(1)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，HCl=H＋＋Cl－，2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑，鹽酸電離的H＋與BaCO3產生的COeq\o\al(2－,3)結合生成CO2和H2O，破壞了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人體中毒。(2)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，H2SO4=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，因為生成的CaSO4溶解度較小，會附在CaCO3的表面，阻止平衡的右移。而CH3COOHCH3COO－＋H＋生成的醋酸鈣易溶于水；當H＋與COeq\o\al(2－,3)結合生成CO2和H2O時，CaCO3的溶解平衡右移。(3)用水洗滌AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的質量減少，用HCl洗滌AgCl，稀釋的同時HCl電離產生的Cl－會使平衡左移，AgCl減少的質量要小些。

題組一沉淀溶解平衡及其影響因素1．有關AgCl的沉淀溶解平衡的說法正確的是 ()A．AgCl沉淀生成和溶解同時在不斷進行，且速率相等B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－C．只要向含有AgCl的飽和溶液中加入鹽酸，一定會有沉淀生成D．向含有AgCl的懸濁液中加入NaBr固體，AgCl沉淀不變化答案A解析A項，沉淀溶解平衡是一個動態平衡，正確；B項，沉淀溶解平衡存在，則肯定存在Ag＋和Cl－，故不正確；C項，如果加入鹽酸后溶液中Cl－的濃度小于原飽和溶液中的Cl－濃度，則不產生沉淀；D項，向含有AgCl的懸濁液中加入NaBr固體，AgCl沉淀會轉變為AgBr沉淀。2．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH<0，下列有關該平衡體系的說法正確的是()①升高溫度，平衡逆向移動②向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度③除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子，可以向溶液中加入適量的NaOH溶液④恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高⑤給溶液加熱，溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體質量不變A．①⑥ B．①⑥⑦C．②③④⑥ D．①②⑥⑦答案A解析②會生成CaCO3，使Ca2＋濃度減小，錯誤；加入氫氧化鈉溶液會使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度積較大，要除去Ca2＋，應把Ca2＋轉化為更難溶的CaCO3，③錯誤；恒溫下Ksp不變，加入CaO后，溶液仍為Ca(OH)2的飽和溶液，pH不變，④錯；加熱，Ca(OH)2的溶解度減小，溶液的pH降低，⑤錯；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移動，Ca(OH)2固體轉化為CaCO3固體，固體質量增加，⑥正確；加入NaOH固體平衡向左移動，Ca(OH)2固體質量增加，⑦錯。3．下列敘述不正確的是 ()A．CaCO3能夠溶解在CO2的水溶液中B．Mg(OH)2可溶于鹽酸，不溶于NH4Cl溶液C．AgCl可溶于氨水D．MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2得到兩種沉淀答案B解析沉淀溶解平衡體系中的離子被消耗可促進沉淀的溶解，增大某種離子濃度可以促進沉淀生成。A項中CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，COeq\o\al(2－,3)和H＋結合生成HCOeq\o\al(－,3)，促使兩個平衡都向右移動，CaCO3逐漸溶解轉化為Ca(HCO3)2；B項中Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入鹽酸或NH4Cl溶液，均消耗OH－，促使Mg(OH)2溶解；C項中AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，加入氨水后Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，所以AgCl逐漸溶解；D項中反應的離子方程式為Mg2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓＋BaSO4↓，得到兩種沉淀。題組二沉淀溶解平衡在工農業生產中的應用(一)廢水處理4．水是人類生存和發展的寶貴資源，而水質的污染問題卻越來越嚴重。目前，世界各國已高度重視這個問題，并采取積極措施進行治理。(1)工業廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是__________(填字母編號，可多選)。選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2＋等重金屬離子加硫化物沉降化學法C含純堿的廢水加石灰水反應化學法(2)下圖是某市污水處理的工藝流程示意圖：①下列物質中不可以作為混凝劑(沉降劑)使用的是______(填字母編號，可多選)。A．偏鋁酸鈉 B．氧化鋁C．堿式氯化鋁 D．氯化鐵②混凝劑除去懸浮物質的過程是________(填字母編號)。A．物理變化 B．化學變化C既有物理變化又有化學變化(3)在氯氧化法處理含CN－的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一)，氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質。某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg·L－1。現用氯氧化法處理，發生如下反應：KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O再投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請配平下列化學方程式：eq\x()KOCN＋eq\x()KOH＋eq\x()Cl2→eq\x()CO2＋eq\x()N2＋eq\x()KCl＋eq\x()H2O。若處理上述廢水20L，使KCN完全轉化為無毒物質，至少需液氯__________g。答案(1)BC(2)①B②C(3)243216235.5解析(1)工業廢水中的廢酸可加生石灰中和，屬于化學變化。CuS、HgS、Ag2S均難溶，所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2＋等重金屬離子，消除污染；純堿可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏鋁酸鈉、堿式氯化鋁、氯化鐵水解生成膠體，除去懸浮物，而Al2O3難溶于水，不能產生膠體，不能作混凝劑。在除去懸浮物的過程中既有物理變化又有化學變化。(3)根據KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O、2KOCN＋4KOH＋3Cl2=2CO2＋N2＋6KCl＋2H2O，n(KCN)＝eq\f(20L×0.650g·L－1,65g·mol－1)＝0.2mol，n(Cl2)＝0.2mol＋eq\f(0.2mol,2)×3＝0.5mol，所以m(Cl2)＝0.5mol×71g·mol－1＝35.5g。(二)廢物利用5．硫酸工業中廢渣稱為硫酸渣，其成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性學習小組的同學設計以下方案，進行硫酸渣中金屬元素的提取實驗。已知溶液pH＝3.7時，Fe3＋已經沉淀完全；一水合氨電離常數Kb＝1.8×10－5，其飽和溶液中c(OH－)約為1×10－3mol·L－1。請回答：(1)寫出A與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：____________________________。(2)上述流程中兩次使用試劑①，推測試劑①應該是________(填以下字母編號)。A．氫氧化鈉 B．氧化鋁C．氨水 D．水(3)溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH＝13，如果pH過小，可能導致的后果是________________(任寫一點)。(4)H中溶質的化學式：______________。(5)計算溶液F中c(Mg2＋)＝________(25℃時，氫氧化鎂的Ksp＝5.6×10－12)。答案(1)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(2)A(3)鎂離子沉淀不完全或氫氧化鋁溶解不完全等(4)NaHCO3(5)5.6×10－10mol·L－1解析固體A為SiO2，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，一水合氨飽和溶液中c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，達不到0.1mol·L－1，所以應加NaOH溶液調節pH值。在溶液中含有Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Cl－，通過加入NaOH，調節pH值，分別使Fe3＋、Mg2＋沉淀，使Al(OH)3溶解。根據信息，調節pH＝3.7時，使Fe3＋完全沉淀，調節pH＝13時，使Mg2＋沉淀，使Al(OH)3溶解。若pH過小，會造成鎂離子沉淀不完全或Al(OH)3溶解不徹底。溶液F為NaAlO2溶液，通入足量CO2后，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液。(5)c(Mg2＋)＝eq\f(Ksp,c2OH－)＝eq\f(5.6×10－12,0.12)＝5.6×10－10mol·L－1。考點二溶度積常數及應用1．溶度積和離子積以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例：溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數溶液中有關離子濃度冪的乘積符號KspQc表達式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度是任意濃度應用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解①Qc>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態③Qc<Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出2.Ksp的影響因素(1)內因：難溶物質本身的性質，這是主要決定因素。(2)外因①濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。②溫度：絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。③其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶物質或更難電離物質或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。深度思考1．AgCl的Ksp＝1.80×10－10，將0.002mol·L－1的NaCl和0.002mol·L－1的AgNO3溶液等體積混合，是否有AgCl沉淀生成？答案c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.001×0.001＝10－6>Ksp，有沉淀生成。2．利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的離子？答案不可能將要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時，沉淀已經完全。3．下列有關溶度積常數Ksp的說法正確的是 ()A．常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小B．溶度積常數Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp減小C．溶度積常數Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大D．常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變答案D解析溫度不變，溶度積常數不變，故A項不正確；大多數的難溶物溫度升高，Ksp增大，但也有少數物質相反，故B、C均不正確。(1)溶解平衡一般是吸熱的，溫度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)對于溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)，對于相同類型的物質，Ksp的大小，反映了難溶電解質在溶液中溶解能力的大小，也反映了該物質在溶液中沉淀的難易。與平衡常數一樣，Ksp與溫度有關。不過溫度改變不大時，Ksp變化也不大，常溫下的計算可不考慮溫度的影響。題組一溶度積的有關計算及應用1．在25℃時，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。下列有關說法中正確的是 ()A．25℃時，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B．25℃時，飽和CuS溶液中Cu2＋的濃度為1.3×10－36mol·L－1C．向物質的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成D．除去某溶液中的Cu2＋，可以選用FeS作沉淀劑答案D解析1L溶液中溶解的CuS的質量為eq\r(1.3)×10－18×96g，同理1L溶液中溶解的ZnS的質量為eq\r(1.3)×10－12×97g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B錯誤；FeS的Ksp大于ZnS，所以C選項應只有ZnS生成；D選項依據沉淀的轉化，溶度積大的FeS可以轉化為溶度積小的CuS。2．(1)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，則將AgCl放在蒸餾水中形成飽和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？(2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，則將Mg(OH)2放入蒸餾水中形成飽和溶液，溶液的pH為多少？(3)在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，剛好出現沉淀時，溶液的pH是多少？當Mg2＋完全沉淀時，溶液的pH為多少？答案(1)由AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)知c(Ag＋)＝c(Cl－)所以Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)解得c(Ag＋)＝1.3×10－5mol·L－1(2)由Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝eq\f(cOH－,2)·c2(OH－)解得c(OH－)＝3.3×10－4mol·L－1所以c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝3.0×10－11mol·L－1所以pH＝10.5(3)由Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01·c2(OH－)c(OH－)＝4.2×10－5mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝2.4×10－10mol·L－1所以pH＝9.6，即當pH＝9.6時，開始出現Mg(OH)2沉淀。由于一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時，沉淀已經完全。故Mg2＋完全沉淀時有：1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11所以c(OH－)＝1.34×10－3mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝7.46×10－12mol·L－1所以pH＝11.13．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，現在向0.001mol·L－1K2CrO4和0.01mol·L－1KCl混合液中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，通過計算回答：(1)Cl－、CrOeq\o\al(2－,4)誰先沉淀？(2)剛出現Ag2CrO4沉淀時，溶液中Cl－濃度是多少？(設混合溶液在反應中體積不變)答案(1)Cl－先沉淀(2)4.13×10－6mol·L－1解析由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)得c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝eq\f(1.8×10－10,0.01)mol·L－1＝1.8×10－8mol·L－1。由Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))，得c(Ag＋)＝eq\r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\o\al(2－,4)))＝eq\r(\f(1.9×10－12,0.001))mol·L－1＝4.36×10－5mol·L－1，生成AgCl沉淀需c(Ag＋)小于生成Ag2CrO4沉淀時所需c(Ag＋)，故Cl－先沉淀。剛開始生成Ag2CrO4沉淀時，c(Cl－)＝eq\f(KspAgCl,cAg＋)＝eq\f(1.8×10－10,4.36×10－5)mol·L－1＝4.13×10－6mol·L－1。題組二溶度積與溶解平衡曲線4．在t℃時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t℃時AgCl的Ksp＝4×10－10，下列說法不正確的是 ()A．在t℃時，AgBr的Ksp為4.9×10－13B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點變到b點C．圖中a點對應的是AgBr的不飽和溶液D．在t℃時，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常數K≈816答案B解析根據圖中c點的c(Ag＋)和c(Br－)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10－13，A正確。在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移動，c(Ag＋)減小，故B錯。在a點時Qc＜Ksp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確。選項D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數據得K≈816，D正確。5.已知25℃時，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液，下列敘述正確的是 ()A．溶液中析出CaSO4固體沉淀，最終溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))比原來的大B．溶液中無沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))都變小C．溶液中析出CaSO4固體沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))都變小D．溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))比原來的大答案D解析本題是一道考查沉淀溶解平衡的圖像題。由題意知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝3.0×10－3×3.0×10－3＝9×10－6，CaSO4飽和溶液中c(Ca2＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))＝3.0×10－3mol·L－1。加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液后，c(Ca2＋)＝eq\f(3.0×10－3×0.1,0.5)＝6×10－4(mol·L－1)，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(3.0×10－3×0.1＋0.01×0.4,0.5)＝8.6×10－3(mol·L－1)，Qc＝c(Ca2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝6×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6<Ksp，所以沒有沉淀(CaSO4固體)析出，但溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))變大了，c(Ca2＋)變小了，故只有D項正確。沉淀溶解平衡圖像題的解題策略(1)溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點，均表示不飽和。(2)從圖像中找到數據，根據Ksp公式計算得出Ksp的值。(3)比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。(4)涉及Qc的計算時，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。1．(·廣東，18改編)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是 ()A．溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SOeq\o\al(2－,4))的增大而減小B．三個不同溫度中，313K時Ksp(SrSO4)最大C．283K時，圖中a點對應的溶液是飽和溶液D．283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變為不飽和溶液答案B解析溫度一定，Ksp(SrSO4)不變，A錯誤；由題中沉淀溶解平衡曲線可看出，313K時，c(Sr2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))最大，Ksp最大，B正確；a點c(Sr2＋)小于平衡時c(Sr2＋)，故未達到飽和，沉淀繼續溶解，C不正確；從283K升溫到363K要析出固體，依然為飽和溶液。2．(·浙江理綜，13)海水中含有豐富的鎂資源。某同學設計了從模擬海水中制備MgO的實驗方案：模擬海水中的離子濃度/mol·L－1Na＋Mg2＋Ca2＋Cl－HCOeq\o\al(－,3)0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某種離子的濃度小于1.0×10－5mol·L－1，可認為該離子不存在；實驗過程中，假設溶液體積不變。Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12下列說法正確的是 ()A．沉淀物X為CaCO3B．濾液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋C．濾液N中存在Mg2＋、Ca2＋D．步驟②中若改為加入4.2gNaOH固體，沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物答案A解析由于HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O反應存在，且Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，又可求得c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ca2＋)＝1.0×10－3mol·L－1×1.1×10－2mol·L－1>Ksp(CaCO3)，因此X為CaCO3，A正確；Ca2＋反應完后剩余濃度大于1.0×10－5mol·L－1，則濾液M中存在Mg2＋、Ca2＋，B不正確；pH＝11.0時可求得c(OH－)＝10－3mol·L－1，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，c(Mg2＋)＝eq\f(5.61×10－12,10－32)<1.0×10－5，因此N中只存在Ca2＋不存在Mg2＋，C不正確；加入4.2gNaOH固體時沉淀物應是Mg(OH)2，D錯誤。3．(·山東理綜，15)某溫度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液pH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是 ()A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點C．c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和答案B解析根據題意，圖中曲線為沉淀溶解平衡曲線，曲線上的所有點對應的溶液都是達到沉淀溶解平衡的溶液，D正確；選取曲線上的b、c兩點，當溶液中兩種陽離子濃度相同時，Fe(OH)3飽和溶液中的OH－濃度小于Cu(OH)2飽和溶液中的OH－濃度，所以Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A正確；向Fe(OH)3飽和溶液中加入NH4Cl固體，促進了氫氧化鐵的溶解，溶液中鐵離子濃度增大，B錯誤；由于一定溫度下的水溶液中，水的離子積是一個常數，所以c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等，C正確。4．[·山東理綜，28(3)]在25℃下，向濃度均為0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為_________________________________________________________________。已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。答案Cu(OH)2Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)解析因為Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。5．(1)(·浙江理綜，12D改編)相同溫度下，將足量氯化銀固體分別放入相同體積的①蒸餾水、②0.1mol·L－1鹽酸、③0.1mol·L－1氯化鎂溶液、④0.1mol·L－1硝酸銀溶液中，Ag＋濃度：____________。答案④>①>②>③(2)[·浙江理綜，26(1)]已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－相關物質的溶度積常數見下表：物質Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10－202.6×10－391.7×10－71.3×10－12某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，為得到純凈的CuCl2·2H2O晶體，加入__________，調至pH＝4，使溶液中的Fe3＋轉化為Fe(OH)3沉淀，此時溶液中的c(Fe3＋)＝______________。過濾后，將所得濾液低溫蒸發、濃縮結晶，可得到CuCl2·2H2O晶體。答案Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3]2．6×10－9mol·L－1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分別為2.6×10－39、2.2×10－20，則Fe3＋、Cu2＋開始產生沉淀時c(OH－)分別為2.97×10－10mol·L－1、3.53×10－7mol·L－1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3調節溶液的pH，使Fe3＋先轉化為沉淀析出。pH＝4時，c(H＋)＝10－4mol·L－1，則c(OH－)＝eq\f(1×10－14,10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，此時c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[FeOH3],c3OH－)＝eq\f(2.6×10－39,1×10－103)mol·L－1＝2.6×10－9mol·L－1。6．[·福建理綜，24(3)]已知25℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數K＝________。答案2.79×103解析根據氫氧化鐵的平衡常數表達式：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，而該反應的平衡常數K的表達式為K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，又由于25℃時水的離子積為Kw＝1×10－14，從而推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/(Kw)3，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×1031．下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 ()A．反應開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變D．沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解答案B解析A項反應開始時，各離子的濃度沒有必然的關系；C項沉淀溶解達到平衡時溶液中溶質的離子濃度保持不變，但不一定相等；D項沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數，故平衡不發生移動。2．對飽和AgCl溶液(有AgCl固體存在)進行下列操作后，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)均保持不變的是 ()A．加熱 B．加少量水稀釋C．加入少量鹽酸 D．加入少量AgNO3答案B解析加熱促進AgCl固體溶解，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)都增大，A項錯；加少量水稀釋，由于溶液中存在未溶解的AgCl固體，所以溶液仍飽和，故c(Ag＋)和Ksp(AgCl)保持不變，B項正確；加入鹽酸，Cl－會與Ag＋反應，c(Ag＋)減小，Ksp不變，C項錯；加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp不變，D項錯。3．已知25℃時，Mg(OH)2的溶度積常數Ksp＝5.6×10－12，MgF2的溶度積常數Ksp＝7.4×10－11。下列說法正確的是 ()A．25℃時，向飽和MgF2溶液中加入飽和NaOH溶液后，不可能有Mg(OH)2生成B．25℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者c(Mg2＋)大C．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大D．25℃時，Mg(OH)2固體在同體積同濃度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比較，前者小答案C解析在Mg(OH)2的懸濁液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入少量NH4Cl固體，其電離出的NHeq\o\al(＋,4)與OH－結合為NH3·H2O，使沉淀溶解平衡正向移動，故c(Mg2＋)增大，C正確。4．某酸性化工廢水中含有Ag＋、Pb2＋等重金屬離子。有關數據如下：難溶電解質AgIAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp(25℃)8.3×10－126.3×10－507.1×10－91.2×10－153.4×10－26在廢水排放之前，用沉淀法除去這兩種離子，應該加入的試劑是 ()A．氫氧化鈉 B．硫化鈉C．碘化鉀 D．氫氧化鈣答案B解析根據表格中的數據知，硫化銀和硫化鉛的溶度積很小，故應加入硫化鈉除去這兩種金屬離子。5．25℃時，PbCl2固體在不同濃度鹽酸中的溶解度如圖。在制備PbCl2的實驗中，洗滌PbCl2固體最好選用()A．蒸餾水B．1.00mol·L－1鹽酸C．5.00mol·L－1鹽酸D．10.00mol·L－1鹽酸答案B解析觀察題圖知，PbCl2固體在濃度為1.00mol·L－1的鹽酸中，溶解度最小。6．已知AgCl的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，下列說法不正確的是()A．除去溶液中Ag＋加鹽酸鹽比硫酸鹽好B．加入H2O，溶解平衡不移動C．用NaCl溶液代替蒸餾水洗滌AgCl，可以減少沉淀損失D．反應2AgCl(s)＋Na2SAg2S(s)＋2NaCl說明溶解度：AgCl>Ag2S答案B解析加水能促進AgCl的溶解，平衡向溶解的方向移動，B錯誤；A項，AgCl難溶，Ag2SO4微溶，正確；C項，NaCl溶液洗滌AgCl沉淀，可抑制AgCl的溶解，正確。溶解度越小，沉淀越易轉化，D正確。7．常溫時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.1×10－11，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，Ksp(CH3COOAg)＝2.3×10－3，下列敘述不正確的是 ()A．濃度均為0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產生CH3COOAg沉淀B．將0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4溶液中，先產生Ag2CrO4沉淀C．c(Mg2＋)為0.11mol·L－1的溶液中要產生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH要控制在9以上D．在其他條件不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變答案B解析A項，c(Ag＋)·c(CH3COO－)＝0.1×0.1＝1×10－2>2.3×10－3，所以有CH3COOAg沉淀生成，正確；B項，使Cl－沉淀，所需Ag＋濃度的最小值為c(Ag＋)＝eq\f(1.8×10－10,0.001)＝1.8×10－7mol·L－1，使CrOeq\o\al(2－,4)沉淀所需Ag＋濃度的最小值為c(Ag＋)＝eq\r(\f(1.9×10－12,0.001))＝4.36×10－5mol·L－1，所以先產生AgCl沉淀，不正確；C項，c(OH－)＝eq\r(\f(1.1×10－11,0.11))＝10－5mol·L－1，所以pH＝5，所以要產生Mg(OH)2沉淀，pH應控制在9以上；D項，Ksp只受溫度影響。8．一定溫度下，在氫氧化鋇的懸濁液中，存在氫氧化鋇固體與其電離的離子間的溶解平衡關系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此種懸濁液中加入少量的氧化鋇粉末，下列敘述正確的是 ()A．溶液中鋇離子數目減小B．溶液中鋇離子濃度減小C．溶液中氫氧根離子濃度增大D．pH減小答案A解析由于溫度不變，c(Ba2＋)、c(OH－)不變，但其數目減小。9．已知：pAg＝－lg{c(Ag＋)}，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如圖是向10mLAgNO3溶液中逐漸加入0.1mol·L－1的NaCl溶液時，溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積(單位mL)變化的圖像(實線)。根據圖像所得下列結論正確的是[提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)] ()A．原AgNO3溶液的物質的量濃度為0.1mol·L－1B．圖中x點的坐標為(100,6)C．圖中x點表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀D．把0.1mol·L－1的NaCl換成0.1mol·L－1NaI則圖像在終點后變為虛線部分答案B解析A項，加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1mol·L－1，錯誤；B項，由于c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，所以Ag＋沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01L×1mol·L－1＝0.01mol，所以V(NaCl)＝100mL，B正確，C錯誤；若把NaCl換成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，D錯誤。10．已知常溫下反應，①NH3＋H＋NHeq\o\al(＋,4)(平衡常數為K1)，②Ag＋＋Cl－AgCl(平衡常數為K2)，③Ag＋＋2NH3Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)(平衡常數為K3)。①、②、③的平衡常數關系為K1>K3>K2，據此所做的以下推測合理的是 ()A．氯化銀不溶于氨水B．銀氨溶液中加入少量氯化鈉有白色沉淀C．銀氨溶液中加入鹽酸有白色沉淀D．銀氨溶液可在酸性條件下穩定存在答案C解析因為K3>K2，所以Ag＋與NH3的絡合能力大于Ag＋與Cl－之間沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B錯誤；由于K1>K3，所以在Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)Ag＋＋2NH3中加入HCl，H＋＋NH3NHeq\o\al(＋,4)，致使平衡右移，c(Ag＋)增大，Ag＋＋Cl－=AgCl↓，D錯誤，C正確。11．某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題：(1)下列說法正確的是________(填序號)。A．向BaSO4飽和溶液中加入固體Na2SO4可以由a點變到b點B．通過蒸發可以由d點變到c點C．d點無BaSO4沉淀生成D．a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp(2)將100mL1mol·L－1H2SO4溶液加入100mL含Ba2＋0.137g的溶液中充分反應后，過濾，濾液中殘留的Ba2＋的物質的量濃度約為__________。(3)若沉淀分別用100mL純水和100mL0.01mol·L－1的H2SO4溶液洗滌，兩種情況下損失的BaSO4的質量之比為__________。答案(1)C(2)2.02×10－10mol·L－1(3)103∶1解析(1)沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上的任一點如a點和c點均表示BaSO4飽和溶液；曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，如b點說明溶液中有BaSO4沉淀析出，此時Qc>Ksp；曲線下方的任一點均表示不飽和溶液，如d點，此時Qc<Ksp，故C正確，D錯誤；A項，向BaSO4飽和溶液中加入固體Na2SO4，增大了c(SOeq\o\al(2－,4))，使平衡向生成BaSO4的方向移動，c(Ba2＋)減小，A錯誤；B項，蒸發使得溶液體積減小，c(Ba2＋)和c(SOeq\o\al(2－,4))均增大，B錯誤。(2)由圖像知BaSO4的Ksp＝1×10－10。根據離子方程式SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓可知SOeq\o\al(2－,4)過量，濾液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.495mol·L－1，則c(Ba2＋)＝eq\f(Ksp,cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(1×10－10,0.495)≈2.02×10－10(mol·L－1)。(3)根據BaSO4的Ksp＝1×10－10可知若用100mL純水洗滌，損失的BaSO4的物質的量n(BaSO4)＝n(Ba2＋)＝n(SOeq\o\al(2－,4))＝1×10－5mol·L－1×0.1L＝1×10－6mol。若用100mL0.01mol·L－1的H2SO4溶液洗滌，損失的BaSO4的物質的量n(BaSO4)＝n(Ba2＋)＝eq\f(Ksp,cSO\o\al(2－,4))×0.1＝eq\f(1×10－10,0.01)×0.1＝1×10－9(mol)，由此可得兩者的質量之比為103∶1。12．金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如下圖所示。(1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是________(寫化學式)。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應該控制溶液的pH為______。A．<1B．4左右C>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋雜質，________(填“能”或“不能”)通過調節溶液pH的方法來除去，理由是_____________________________________。(4)已知一些難溶物的溶度積常數如下表：物質FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－363.4×10－286.4×10－531.6×10－24某工業廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業廢水中加入過量的________除去它們(選填序號)。A．NaOH B．FeS C．Na2S答案(1)Cu2＋(2)B(3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小(4)B解析(1)由圖可知，在pH＝3時，溶液中不會出現Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3＋的同時必須保證Cu2＋不能沉淀，因此pH應保持在4左右。(3)從圖示關系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小，操作時無法控制溶液的pH。(4)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使它們轉化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時又不會引入其他離子。13．25℃時幾種難溶電解質的溶解度如表所示：難溶電解質Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10－41.7×10－61.5×10－43.0×10－9沉淀完全時的pH11.16.79.63.7在無機化合物的提純中，常利用難溶電解質的溶解平衡原理除去某些離子。例如：①為了除去氯化銨中的雜質Fe3＋，先將混合物溶于水，再加入一定量的試劑反應，過濾結晶即可；②為了除去氯化鎂晶體中的雜質Fe3＋，先將混合物溶于水，加入足量的氫氧化鎂，充分反應，過濾結晶即可；③為了除去硫酸銅晶體中的雜質Fe2＋，先將混合物溶于水，加入一定量的H2O2，將Fe2＋氧化成Fe3＋，調節溶液的pH＝4，過濾結晶即可。請回答下列問題：(1)上述三個除雜方案都能夠達到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被轉化為__________(填化學式)而除去。(2)①中加入的試劑應該選擇__________，其原因是_______________________。(3)②中除去Fe3＋所發生的離子方程式為________________________________。(4)下列與方案③相關的敘述中，正確的是________(填字母)。A．H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質，不產生污染B．將Fe2＋氧化為Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀難過濾C．調節溶液pH＝4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在答案(1)Fe(OH)3(2)氨水不會引入新的雜質(3)2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)(4)ACDE解析實驗①中為了不引入雜質離子，應加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。實驗②中根據溶解度數據可知Mg(OH)2能轉化為Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后將沉淀一并過濾。實驗③中利用Fe3＋極易水解的特點，根據題意可知調節溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，為了不引入雜質離子，因此可使用CuO、Cu(OH)2等調節溶液的pH。(4)選項B顯然是錯誤的，原因是若不把Fe2＋氧化為Fe3＋，當Fe2＋沉淀完全時，Cu2＋也沉淀完全。14．減少SO2的排放、回收利用SO2已成為世界性的研究課題。我國研究人員設計的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒廢渣產生的SO2來制備硫酸錳的生產流程如下：浸出液的pH<2，其中的金屬離子主要是Mn2＋，還含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金屬離子。有關金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時的pH如表所示，陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果如圖所示。

離子離子半徑(pm)開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe2＋747.69.7