【步步高】高考化学大一轮复习 专题八 第4讲 难溶电解质的溶解平衡（含解析）(1).doc

第4讲难溶电解质的溶解平衡考纲要求1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。考点一沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解0为例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稀释正向减小减小不变加入少量agno3逆向增大减小不变通入hcl逆向减小增大不变通入h2s正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节ph法如除去nh4cl溶液中的fecl3杂质，可加入氨水调节ph至78，离子方程式为fe33nh3h2o=fe(oh)33nh。沉淀剂法如用h2s沉淀cu2，离子方程式为h2scu2=cus2h。(2)沉淀的溶解酸溶解法如caco3溶于盐酸，离子方程式为caco32h=ca2h2oco2。盐溶液溶解法如mg(oh)2溶于nh4cl溶液，离子方程式为mg(oh)22nh=mg22nh3h2o。氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物ag2s溶于稀hno3。配位溶解法如agcl溶于氨水，离子方程式为agcl2nh3h2o=ag(nh3)2cl2h2o。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1(1)0.1 moll1的盐酸与0.1 moll1的agno3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式agcl(s)ag(aq)cl(aq)、agcl=agcl、ch3coohch3cooh各表示什么意义？答案(1)h2o、h、oh、ag、cl、no、agcl(2)agcl的溶解平衡；agcl是强电解质，溶于水的agcl完全电离；ch3cooh的电离平衡。2难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡agcl(s)ag(aq)cl(aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的ag和cl？答案取适量的agcl溶解于试管中，滴加酸化的agno3溶液，生成白色沉淀，证明溶液中含cl，另取适量agcl溶解于试管中，滴加na2s溶液，生成黑色沉淀，证明溶液中含ag。3(1)在实验室中怎样除去nacl溶液中的bacl2?(2)怎样除去agi中的agcl?答案(1)向溶液中加入过量的na2co3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和ki溶液混合，振荡静置，溶度积大的agcl就慢慢转化为溶度积小的agi。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1下列说法正确的是()难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动向na2so4溶液中加入过量的bacl2溶液，则so沉淀完全，溶液中只含ba2、na和cl，不含soksp小的物质其溶解能力一定比ksp大的物质的溶解能力小为减少洗涤过程中固体的损失，最好选用稀h2so4代替h2o来洗涤baso4沉淀洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好a bc d答案c解析难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等，这与其化学计量数有关。难溶电解质是固体，其浓度可视为常数，增加它的量对平衡无影响，故d错误。生成baso4沉淀后的溶液中仍然存在ba2和so，因为有baso4的沉淀溶解平衡存在。同类型物质的ksp越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较。稀h2so4可以抑制baso4的溶解。洗涤沉淀一般23次即可，次数过多会使沉淀溶解。2已知溶液中存在平衡：ca(oh)2(s)ca2(aq)2oh(aq)hksp：溶液过饱和，有沉淀析出qcksp：溶液饱和，处于平衡状态qcksp，有沉淀生成。3已知25 时baso4饱和溶液中存在baso4(s)ba2(aq)so(aq)，ksp1.102 5 1010，向c(so)为1.05105 moll1的baso4溶液中加入baso4固体，so的浓度怎样变化？试通过计算说明。答案根据溶度积的定义可知baso4饱和溶液中c(so) moll11.05105 moll1，说明该溶液是饱和baso4溶液，因此再加入baso4固体，溶液仍处于饱和状态，c(so)不变。反思归纳(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，ksp增大，但ca(oh)2相反。(2)对于溶解平衡：ambn(s)man(aq)nbm(aq)，kspcm(an)cn(bm)，对于相同类型的物质，ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，ksp与温度有关。不过温度改变不大时，ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。1在t 时，agbr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t 时agcl的ksp4 1010，下列说法不正确的是()a在t 时，agbr的ksp为4.91013b在agbr饱和溶液中加入nabr固体，可使溶液由c点变到b点c图中a点对应的是agbr的不饱和溶液d在t 时，agcl(s)br(aq)agbr(s)cl(aq)的平衡常数k816答案b解析根据图中c点的c(ag)和c(br)可得该温度下agbr的ksp为4.91013，a正确；在agbr饱和溶液中加入nabr固体后，c(br)增大，溶解平衡逆向移动，c(ag)减小，故b错；在a点时qcksp，故为agbr的不饱和溶液，c正确；选项d中kc(cl)/ c(br)ksp(agcl)/ksp(agbr)，代入数据得k816，d正确。2根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在ca(no3)2溶液中加入(nh4)2co3溶液后过滤，若测得滤液中c(co)103 moll1，则ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知c(ca2)105 moll1时可视为沉淀完全；ksp(caco3)4.96109(2)已知25 时，kspmg(oh)25.61012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的ph范围如下：ph8.08.09.69.6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_。(3)向50 ml 0.018 moll1的agno3溶液中加入50 ml 0.020 moll1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下agcl的ksp1.01010，忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后，溶液中c(ag)_。完全沉淀后，溶液的ph_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 ml 0.001 moll1的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)。答案(1)是(2)蓝色(3)1.0107 moll12否解析(1)根据ksp(caco3)c(ca2)c(co)4.96109，得c(ca2) moll14.96106 moll1105 moll1，可视为沉淀完全。(2)设mg(oh)2饱和溶液中c(oh)为x moll1，则0.5x35.61012，x1104，c(h)1 1010 moll1，ph10，溶液为蓝色。(3)反应前，n(ag)0.018 moll10.05 l0.9103 mol，n(cl)0.020 moll10.05 l1103 mol；反应后剩余的cl为0.1103 mol，则混合溶液中，c(cl)1.0103 moll1，c(ag)ksp(agcl)/c(cl)1.0107 moll1。h没有参与反应，完全沉淀后，c(h)0.010 moll1，ph2。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qcc(ag)c(cl)ksp(agcl)，没有沉淀产生。3已知25 时，电离常数ka(hf)3.6104，溶度积常数ksp(caf2)1.461010。现向1 l 0.2 moll1 hf溶液中加入1 l 0.2 moll1 cacl2溶液，则下列说法中，正确的是()a25 时，0.1 moll1 hf溶液的ph1bksp(caf2)随温度和浓度的变化而变化c该体系中没有沉淀产生d该体系中hf与cacl2反应产生沉淀答案d解析a项，hf为弱酸，0.1 moll1 hf溶液的ph1；b项，ksp只与温度有关；c项，混合后hf的浓度为0.1 moll1，设0.1 moll1的hf溶液中c(f)c(h)x moll1，则3.6104，x6103，混合后c(ca2)0.1 moll1，c(ca2)c2(f)0.1(6103)23.61061.461010，应有caf2沉淀生成。解题策略沉淀溶解平衡图像题的解题策略(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，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。探究高考明确考向全国卷、高考题调研1(2013新课标全国卷，13)室温时，m(oh)2(s)m2(aq)2oh(aq)kspa。c(m2)b moll1时，溶液的ph等于()a.lg() b.lg()c14lg() d14lg()答案c解析由kspc(m2)c2(oh)得c(oh)moll1，由kwc(h)c(oh)得c(h) moll1，phlg14lg()。2(2013新课标全国卷，11)已知ksp(agcl)1.561010，ksp(agbr)7.71013，ksp(ag2cro4)9.01012。某溶液中含有cl、br和cro，浓度均为0.010 moll1，向该溶液中逐滴加入0.010 moll1的agno3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()acl、br、cro bcro、br、clcbr、cl、cro dbr、cro、cl答案c解析根据已知的三种阴离子的浓度计算出要产生三种沉淀所需ag的最小浓度，所需ag浓度最小的先沉淀。要产生agcl沉淀，c(ag) moll11.56108 moll1；要产生agbr沉淀，c(ag) moll17.71011 moll1；要产生ag2cro4，需c2(ag)c(cro)ksp(ag2cro4)9.01012，即c(ag) moll13.0105 moll1；显然沉淀的顺序为br、cl、cro。各省市高考题调研1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)agcl沉淀易转化为agi沉淀且k(agx)c(ag)c(x)，故k(agi)k(agcl)()(2013重庆理综，2d)(2)caco3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸()(2013天津理综，5b)(3)饱和石灰水中加入少量cao，恢复至室温后溶液的ph不变()(2012重庆理综，10c)(4)在含有baso4沉淀的溶液中加入na2so4固体，c(ba2)增大()(2012天津理综，5b)(5)agcl在同浓度的cacl2和nacl溶液中的溶解度相同()(2010天津理综，4c)答案(1)(2)(3)(4)(5)2(2013北京理综，10)实验：0.1 moll1agno3溶液和0.1 moll1nacl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；向滤液b中滴加0.1 moll1ki溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 moll1ki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agc中颜色变化说明agcl转化为agid实验可以证明agi比agcl更难溶答案b解析a项，在浊液a中，存在agcl的沉淀溶解平衡，正确；b项，向滤液b中加入0.1 moll1 ki溶液，出现浑浊，说明含有少量ag，错误；由于agi比agcl更难溶解，向有agcl存在的c中加入0.1 moll1ki溶液，能发生沉淀转化反应，生成黄色的agi，c项和d项都正确。3(2013江苏，14改编)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右图所示。已知：pmlg c(m)，p(co)lg c(co)。下列说法正确的是() amgco3、caco3、mnco3的ksp依次增大ba点可表示mnco3的饱和溶液，且c(mn2)c(co)cb点可表示caco3的饱和溶液，且c(ca2)c(mg2)，d错误。4(2009广东，18改编)硫酸锶(srso4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是()a温度一定时，ksp(srso4)随c(so)的增大而减小b三个不同温度中，313 k时ksp(srso4)最大c283 k时，图中a点对应的溶液是饱和溶液d283 k下的srso4饱和溶液升温到363 k后变为不饱和溶液答案b解析温度一定，ksp(srso4)不变，a错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 k时，c(sr2)、c(so)最大，ksp最大，b正确；a点c(sr2)小于平衡时c(sr2)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，c不正确；从283 k升温到363 k要析出固体，依然为饱和溶液。5(2010山东理综，15)某温度下，fe(oh)3(s)、cu(oh)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液ph，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()akspfe(oh)3(2)2012浙江理综，26(1)已知：i22s2o=s4o2i相关物质的溶度积常数见下表：物质cu(oh)2fe(oh)3cuclcuiksp2.210202.610391.71071.31012某酸性cucl2溶液中含有少量的fecl3，为得到纯净的cucl22h2o晶体，加入_，调至ph4，使溶液中的fe3转化为fe(oh)3沉淀，此时溶液中的c(fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到cucl22h2o晶体。答案cu(oh)2或cu2(oh)2co3或cuo或cuco326109 moll1解析fe(oh)3、cu(oh)2的ksp分别为2.61039、2.21020，则fe3、cu2开始产生沉淀时c(oh)分别为2.971010 moll1、3.53107 moll1。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调节溶液的ph，使fe3先转化为沉淀析出。ph4时，c(h)104 moll1，则c(oh) moll111010 moll1，此时c(fe3) moll12.6109 moll1。82011福建理综，24(3)已知25 时，kspfe(oh)32.791039，该温度下反应fe(oh)33hfe33h2o的平衡常数k_。答案2.79103解析根据kspfe(oh)3c(fe3)c3(oh)，而该反应的平衡常数k的表达式为kc(fe3)/c3(h)，又由于25 时水的离子积为kw11014，从而推得kkspfe(oh)3/(kw)3，即k2.791039/(11014)32.79103。9(2011浙江理综，13)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备mgo的实验方案：模拟海水中的离子浓度/moll1namg2ca2clhco0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0105 moll1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。ksp(caco3)4.96109ksp(mgco3)6.82106kspca(oh)24.68106kspmg(oh)25.611012下列说法正确的是()a沉淀物x为caco3b滤液m中存在mg2，不存在ca2c滤液n中存在mg2、ca2d步骤中若改为加入4.2 g naoh固体，沉淀物y为ca(oh)2和mg(oh)2的混合物答案a解析由于hcoohca2=caco3h2o反应存在，且ksp(caco3)4.96 109，又可求得c(co)c(ca2)1.01031.1102ksp(caco3)，因此x为caco3，a正确；ca2反应完后剩余浓度大于1.0105 moll1，则滤液m中存在mg2、ca2，b不正确；ph11.0时可求得c(oh)103 moll1，kspmg(oh)25.611012， c(mg2) moll1ksp(agi)()a原agno3溶液的物质的量浓度为0.1 moll1b图中x点的坐标为(100,6)c图中x点表示溶液中ag被恰好完全沉淀d把0.1 moll1的nacl换成0.1 moll1 nai则图像在终点后变为虚线部分答案b解析a项，加入nacl之前，pag0，所以c(agno3)1 moll1，错误；b项，由于c(ag)106 moll1，所以ag沉淀完全，n(nacl)n(agno3)0.01 l1 moll1 0.01 mol，所以v(nacl)100 ml，b正确，c错误；若把nacl换成nai，由于ksp(agi)更小，所以c(ag)更小，pag更大，d错误。6在溶液中有浓度均为0.01 moll1的fe3、cr3、zn2、mg2等离子，已知：kspfe(oh)32.61039；kspcr(oh)37.01031；kspzn(oh)21.01017；kspmg(oh)21.81011。当氢氧化物开始沉淀时，下列离子中所需ph最小的是()afe3 bcr3 czn2 dmg2答案a解析当fe3开始沉淀时，所需oh的浓度为 moll16.41013 moll1。同理求得，当cr3、zn2、mg2开始沉淀时，所需oh的浓度分别为 moll14.11010 moll1; moll13.2108 moll1； moll14.2105 moll1。显然，开始沉淀时，fe3所需oh的浓度最小，ph最小。7已知25 时，baco3的溶度积ksp2.58109，baso4的溶度积ksp1.071010，则下列说法不正确的是()a25 时，当溶液中c(ba2)c(so)1.071010时，此溶液为baso4的饱和溶液b因为ksp(baco3)ksp(baso4)，所以无法将baso4转化为baco3c25 时，在含有baco3固体的饱和溶液中滴入少量na2so4溶液后有baso4沉淀析出，此时溶液中c(co)c(so)24.11d在饱和baco3溶液中加入少量na2co3固体，可使c(ba2)减小，baco3的溶度积 不变答案b解析a项中c(ba2)c(so)ksp(baso4)，此时所得溶液为baso4的饱和溶液，a正确；向baso4溶液中加入可溶性碳酸盐，当c(ba2)c(co)ksp(baco3)时，baso4即可转化为baco3，b错误；当baco3和baso4两种沉淀共存时，溶液中离子浓度满足：c(ba2)c(co)ksp(baco3)，c(ba2)c(so)ksp(baso4)，两式相比得：c(co)c(so)ksp(baco3)ksp(baso4)24.11，c正确；在饱和baco3溶液中加入少量na2co3固体，平衡：baco3(s)ba2(aq)co(aq)逆向移动，c(ba2)减小，由于温度不变，故baco3的溶度积不变，d正确。8已知25 时，mg(oh)2的溶度积常数ksp5.61012，mgf2的溶度积常数ksp7.41011。下列说法正确的是()a25 时，向饱和mgf2溶液中加入饱和naoh溶液后，不可能有mg(oh)2生成b25 时，饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比，前者c(mg2)大c25 时，在mg(oh)2的悬浊液中加入少量的nh4cl固体，c(mg2)增大d25 时，mg(oh)2固体在同体积同浓度的氨水和nh4cl溶液中的ksp相比较，前者小答案c解析mg(oh)2与mgf2的化学式形式相同，由于后者的ksp较大，则其溶解度较大，因此在饱和mgf2溶液中加入饱和naoh溶液，有溶解度更小的mg(oh)2生成，故a错误；由于mg(oh)2的ksp较小，所以其溶解度较mgf2小，故饱和mg(oh)2溶液中c(mg2)小，b错误；在mg(oh)2的悬浊液中存在平衡：mg(oh)2(s)mg2(aq)2oh(aq)，加入nh4cl，它电离出的nh与oh结合为nh3h2o，使沉淀溶解平衡正向移动，故c(mg2)增大，c正确；ksp只与温度有关，d错误。9已知298 k时，mg(oh)2的溶度积常数ksp5.61012，取适量的mgcl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得ph13.0，则下列说法不正确的是()a所得溶液中c(h)1.01013 moll1b所得溶液中由水电离产生的c(oh)11013 moll1c所加烧碱溶液的ph13.0d所得溶液中c(mg2)5.61010 moll1答案c解析ph13的溶液中，c(h)1.01013 moll1，a正确；溶液中c(oh)101 moll1，naoh抑制水的电离，水电离产生的c(oh)c(h)11013 moll1，b正确；因为向mgcl2溶液中加naoh溶液后混合溶液的ph13，所以所加naoh溶液的ph13，c错误；溶液中的c(mg2)5.610120.125.61010 moll1，d 正确。10下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 )：化学式fescusmns溶度积6.310181.310362.51013下列有关说法中正确的是()a25 时，cus的溶解度大于mns的溶解度b25 时，饱和cus溶液中，cu2的浓度为1.31036 moll1c因为h2so4是强酸，所以反应cuso4h2s=cush2so4不能发生d除去某溶液中的cu2，可以选用fes作沉淀剂答案d解析fes、cus、mns都是二价金属的硫化物，25 时，cus的ksp远小于mns的ksp，说明cus的溶解度小于mns的溶解度；25 时，饱和cus溶液中，c(cu2)c(s2)1.11018(moll1)；因为cus不溶于稀硫酸，所以反应cuso4h2s=cush2so4可以发生；因为溶解度cusfes，所以cu2可与fes反应生成更难溶的cus。11已知25 时，难溶化合物的饱和溶液中存在着溶解平衡，例如：agcl(s)ag(aq)cl(aq)，ag2cro4(s)2ag(aq)cro(aq)，且ksp(agcl)1.81010，ksp(ag2cro4)1.91012。(1)若把足量的agcl分别放入100 ml蒸馏水，100 ml 0.1 moll1 nacl溶液，100 ml 0.1 moll1 alcl3溶液，100 ml 0.1 moll1 mgcl2溶液中，搅拌后在相同温 度下ag浓度由大到小的顺序是_(填序号)。(2)现用0.001 moll1 agno3溶液滴定0.001 moll1 kcl和0.001 moll1 k2cro4的混合溶液，试通过计算回答：cl和cro中哪种先沉淀？_。答案(1)(2)cl解析(1)蒸馏水、nacl