难溶电解质的溶解平衡

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，了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。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eq\o(,\s\up7(溶解),\s\do5(沉淀))溶液中的溶质①v溶解>v沉淀，固体溶解②v溶解＝v沉淀，溶解平衡③v溶解<v沉淀，析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。②外因以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH>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不变不变不变加入少量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①调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。(2)沉淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。③氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。④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。(3)沉淀的转化①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)。②应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1．下列方程式①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、②AgCl=Ag＋＋Cl－、③CH3COOHCH3COO－＋H＋各表示什么意义？答案①AgCl的沉淀溶解平衡；②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；③CH3COOH的电离平衡。2．(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()①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②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③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SOeq\o\al(2－,4)④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小⑤为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀⑥洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好A．①②③ B．①②③④⑤⑥C．⑤ D．①⑤⑥答案C解析①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；②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；③生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)，因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在；④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；⑤稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解；⑥洗涤沉淀一般2～3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)ΔH<0，下列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．①⑥⑦C．②③④⑥ D．①②⑥⑦答案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。题组二沉淀溶解平衡在工农业生产中的应用(一)废水处理3．水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并积极采取措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是__________(填字母)。选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2＋等重金属离子加硫化物沉降化学法C含纯碱的废水加石灰水反应化学法(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母)。A．偏铝酸钠 B．氧化铝C．碱式氯化铝 D．氯化铁②混凝剂除去悬浮物质的过程是________(填字母)。A．物理变化B．化学变化C．既有物理变化又有化学变化答案(1)BC(2)①B②C解析(1)工业废水中的废酸可加生石灰中和，属于化学变化；CuS、HgS、Ag2S均难溶，所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2＋等重金属离子，消除污染；纯碱可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁水解生成胶体，除去悬浮物，而Al2O3难溶于水，不能产生胶体，不能作混凝剂。在除去悬浮物的过程中既有物理变化又有化学变化。(二)制备物质4．(2022·河北高三普通高等学校招生5月适应性考试)氢氧化镁常用于制药工业，还是重要的绿色阻燃剂。(1)氢氧化镁为白色晶体，难溶于水，易溶于稀酸和铵盐溶液，为治疗胃酸过多的药物。写出氢氧化镁溶于铵盐溶液发生反应的离子方程式___________________________。(2)氢氧化镁在350℃时开始分解，500℃时分解完全。请分析氢氧化镁可用于阻燃剂的原因是(至少写两点)________________________________________________________________________。(3)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制，获得阻燃剂氢氧化镁。已知EDTA只能与溶液中的Fe2＋反应生成易溶于水的物质，不与Mg(OH)2反应。虽然Fe(OH)2难溶于水，但步骤②中随着EDTA的加入，最终能够将Fe(OH)2除去并获得纯度高的Mg(OH)2。请从沉淀溶解平衡的角度加以解释______________________________________________。答案(1)Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)=Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)(2)氢氧化镁在350℃以上分解过程中要吸热，抑制可燃物温度的上升，降低燃烧速度；氢氧化镁分解过程中产生的水汽稀释了可燃性气体及氧气，可阻止燃烧(3)Fe(OH)2悬浊液中存在如下平衡：Fe(OH)2Fe2＋＋2OH－，当不断滴入EDTA时，EDTA将结合Fe2＋促使平衡向右移动而使Fe(OH)2不断溶解考点二溶度积常数及应用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的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(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①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。③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物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。深度思考1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全()(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(4)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大()(6)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√解析(1)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。2．已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，Ksp＝5×10－10，向c(SOeq\o\al(2－,4))为×10－5mol·L－1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，SOeq\o\al(2－,4)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(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\r5×10－10)mol·L－1＝×10－5mol·L－1，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(SOeq\o\al(2－,4))不变。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．对于沉淀溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(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。题组一沉淀溶解平衡曲线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Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是()A．在t℃时，AgBr的Ksp为×10－13B．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K≈816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×10－13，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Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。2．已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mLmol·L－1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是()A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))比原来的大B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))都变小C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))都变小D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))比原来的大答案D解析由图像可知Ksp(CaSO4)＝×10－6，当加入400mLmol·L－1Na2SO4溶液时，此时c(Ca2＋)＝eq\f×10－3mol·L－1×L,L)＝6×10－4mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f×10－3mol·L－1×L＋mol·L－1×L,L)＝×10－3mol·L－1，Qc＝×10－6<Ksp(CaSO4)，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))比原来大。题组二Ksp及其应用3．已知25℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为×10－18、×10－36。常温时下列有关说法正确的是()A．除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂B．将足量CuSO4溶解在mol·L－1H2S溶液中，Cu2＋的最大浓度为×10－35mol·L－1C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4不能发生D．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强答案A解析由于Ksp(CuS)≪Ksp(FeS)，所以FeS(s)＋Cu2＋(aq)=CuS(s)＋Fe2＋(aq)，A项正确；B项，Cu2＋的最大浓度应为eq\r×10－36)mol·L－1，错误；C项，CuS不溶于H2SO4，该反应能发生，错误；D项，2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，酸性应减弱，错误。4．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]＝×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH＜～＞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____________。(2)向50mLmol·L－1的AgNO3溶液中加入50mLmol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝×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50mLmol·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)＝×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝×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(1)蓝色(2)①×10－7mol·L－1②2③否(3)4×10－3mol·L－1解析(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH－)为xmol·L－1，则＝×10－12，x＞1×10－4，c(H＋)＜1×10－10mol·L－1，pH＞10，溶液为蓝色。(2)①反应前，n(Ag＋)n(Ag＋)＝mol·L－1×L＝×10－3mol，n(Cl－)＝mol·L－1×L＝1×10－3mol；反应后剩余的Cl－为×10－3mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝×10－3mol·L－1，c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝×10－7mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c(H＋)＝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。(3)根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝eq\f×10－18,1)＝×10－18mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝×10－22得：c(H＋)＝eq\r(\f×10－22,×10－18))＝4×10－3mol·L－1。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溶液，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Ⅰ、Ⅱ高考题调研1．(2022·新课标全国卷Ⅰ，11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是()A．溴酸银的溶解是放热过程B．温度升高时溴酸银溶解速度加快C．60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－4D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯答案A解析A项，由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程；B项，由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快；C项，由溶解度曲线可知，60℃时，AgBrO3的溶解度约为g，则其物质的量浓度约为mol·L－1，AgBrO3的Ksp＝c(Ag＋)·c(BrOeq\o\al(－,3))＝×≈6×10－4；D项，若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。2．(2022·新课标全国卷Ⅱ，13)室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a。c(M2＋)＝bmol·L－1时，溶液的pH等于()\f(1,2)lg(eq\f(b,a)) \f(1,2)lg(eq\f(a,b))C．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b)) D．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(b,a))答案C解析由Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)得c(OH－)＝(eq\f(a,b))eq\f(1,2)mol·L－1，由Kw＝c(H＋)·c(OH－)得c(H＋)＝eq\f(1×10－14,\f(a,b)\f(1,2))mol·L－1，pH＝－lgeq\f(10－14,\f(a,b)\f(1,2))＝14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b))。3．(2022·新课标全国卷Ⅰ，11)已知Ksp(AgCl)＝×10－10，Ksp(AgBr)＝×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq\o\al(2－,4)，浓度均为mol·L－1，向该溶液中逐滴加入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－、CrOeq\o\al(2－,4) B．CrOeq\o\al(2－,4)、Br－、Cl－C．Br－、Cl－、CrOeq\o\al(2－,4) D．Br－、CrOeq\o\al(2－,4)、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＋)＞eq\f×10－10,mol·L－1＝×10－8mol·L－1；要产生AgBr沉淀，c(Ag＋)＞eq\f×10－13,mol·L－1＝×10－11mol·L－1；要产生Ag2CrO4沉淀，需c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＞Ksp(Ag2CrO4)＝×10－12，即c(Ag＋)＞eq\r(\f×10－12,)mol·L－1＝×10－5mol·L－1；显然沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrOeq\o\al(2－,4)。各省市高考题调研1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)Ca(OH)2能制成澄清石灰水，所以可配制mol·L－1的Ca(OH)2溶液()(2022·广东理综，9D)(2)溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化，所以ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀()(2022·安徽理综，12D)(3)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色()(2022·四川理综，4D)(4)25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度()(2022·重庆理综，3D)(5)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故K(AgI)＜K(AgCl)()(2022·重庆理综，2D)(6)CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸()(2022·天津理综，5B)(7)饱和石灰水中加入少量CaO，恢复至室温后溶液的pH不变()(2022·重庆理综，10C)(8)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大()(2022·天津理综，5B)(9)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同()(2022·天津理综，4C)答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)√(8)×(9)×2．(2022·浙江理综，12)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气­氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq) K1＝10－Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－HClOH＋＋ClO－Ka＝？其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是()A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－K＝10－B．在氯处理水体系中，c(HClO)＋c(ClO－)＝c(H＋)－c(OH－)C．用氯处理饮用水时，pH＝时杀菌效果比pH＝时差D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好答案C解析A项，取图像上两曲线的一个交点(pH＝HClOH＋＋ClO－Ka＝eq\f(cH＋·cClO－,cHClO)由于c(ClO－)＝c(HClO)，所以Ka＝c(H＋)＝10－将题给的三个方程式相加可得Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－K＝K1·K2·Ka＝10－×10－×10－＝10－，所以A项错误；B项中，H2OH＋＋OH－HClOH＋＋ClO－Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－由质子守恒关系得c(H＋)＝c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)则c(H＋)－c(OH－)＝c(ClO－)＋c(Cl－)又因为c(Cl－)>c(HClO)，所以B项中c(HClO)＋c(ClO－)<c(H＋)－c(OH－)，该项错误；C项中，pH＝时c(HClO)>c(ClO－)，杀菌效果比pH＝时要好，该项正确；D项中，夏季温度高，氯气在水中的溶解度比冬季要小，c(HClO)和c(ClO－)的浓度比冬季要小，杀菌效果比冬季差，该项错误。3．(2022·北京理综，10)实验：①mol·L－1AgNO3溶液和mol·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mol·L－1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加mol·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mol·L－1KI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mol·L－1KI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。4．(2022·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：pM＝－lgc(M)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列说法正确的是()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(COeq\o\al(2－,3))C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)＞c(COeq\o\al(2－,3))答案B解析结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp(MCO3)＝c(M2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，由图像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时，其p(COeq\o\al(2－,3))逐渐增大，由溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小，A错；a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合MnCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＝c(Mn2＋)，B对；b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合CaCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Ca2＋)，C错；c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方，为其不饱和溶液，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))>c(Mg2＋)，D错误。5．(2022·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(SOeq\o\al(2－,4))的增大而减小B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C．283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K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，313K时，c(Sr2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))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283K升温到363K要析出固体，依然为饱和溶液。6．(2022·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()A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案B解析根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH－浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH－浓度，所以Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等，C正确。7．(1)(2022·浙江理综，12D改编)相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②mol·L－1盐酸、③mol·L－1氯化镁溶液、④mol·L－1硝酸银溶液中，Ag＋浓度：____________。答案④>①>②>③(2)[2022·浙江理综，26(1)]已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp×10－20×10－39×10－7×10－12某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入__________，调至pH＝4，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CuCl2·2H2O晶体。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分别为×10－39、×10－20，则Fe3＋、Cu2＋开始产生沉淀时c(OH－)分别为×10－10mol·L－1、×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调节溶液的pH，使Fe3＋先转化为沉淀析出。pH＝4时，c(H＋)＝10－4mol·L－1，则c(OH－)＝eq\f(1×10－14,10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，此时c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[FeOH3],c3OH－)＝eq\f×10－39,1×10－103)mol·L－1＝×10－9mol·L－1。8．[2022·福建理综，24(3)]已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。答案×103解析根据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，而该反应的平衡常数K的表达式为K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，又由于25℃时水的离子积为Kw＝1×10－14，从而推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/(Kw)3，即K＝×10－39/(1×10－14)3＝×103。9．(2022·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/mol·L－1Na＋Mg2＋Ca2＋Cl－HCOeq\o\al(－,3)注：溶液中某种离子的浓度小于×10－5mol·L－1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。Ksp(CaCO3)＝×10－9Ksp(MgCO3)＝×10－6Ksp[Ca(OH)2]＝×10－6Ksp[Mg(OH)2]＝×10－12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Ca2＋C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋D．步骤②中若改为加入gNaOH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HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O反应存在，且Ksp(CaCO3)＝×10－9，又可求得c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ca2＋)＝×10－3××10－2>Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2＋反应完后剩余浓度大于×10－5mol·L－1，则滤液M中存在Mg2＋、Ca2＋，B不正确；pH＝时可求得c(OH－)＝10－3mol·L－1，Ksp[Mg(OH)2]＝×10－12，c(Mg2＋)＝eq\f×10－12,10－32)mol·L－1<×10－5mol·L－1，因此N中只存在Ca2＋不存在Mg2＋，C不正确；加入gNaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2，D错误。练出高分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CuSC．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小答案D解析Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关，故A、C正确；由于Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B正确；同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，需要进行换算，故D错误。2．纯净的NaCl并不潮解，但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。为得到纯净的氯化钠，有人设计这样一个实验：把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间，过滤即得纯净的NaCl固体。对此有下列说法，其中正确的是()A．食盐颗粒大一些有利于提纯B．设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C．设计实验的根据是NaCl的溶解平衡D．在整个过程中，NaCl的物质的量浓度会变大答案C解析纯NaCl饱和溶液已不再溶解NaCl，但对于MgCl2而言，并未达到饱和。溶液中存在溶解平衡：NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)，当MgCl2被溶解时，c(Cl－)增大，平衡左移，还可得到比原来更多的NaCl。3．25℃时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图。在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用()A．蒸馏水B．mol·L－1盐酸C．mol·L－1盐酸D．mol·L－1盐酸答案B解析观察题图知，PbCl2固体在浓度为mol·L－1的盐酸中溶解度最小。4．已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]()A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为mol·L－1B．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mol·L－1的NaCl换成mol·L－1NaI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，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1mol·L－1，错误；B项，由于c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，所以Ag＋沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝L×1mol·L－1＝mol，所以V(NaCl)＝100mL，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。5．在溶液中有浓度均为mol·L－1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等离子，已知：Ksp[Fe(OH)3]＝×10－39；Ksp[Cr(OH)3]＝×10－31；Ksp[Zn(OH)2]＝×10－17；Ksp[Mg(OH)2]＝×10－11。当氢氧化物开始沉淀时，下列离子中所需pH最小的是()A．Fe3＋B．Cr3＋C．Zn2＋D．Mg2＋答案A解析当Fe3＋开始沉淀时，所需OH－的浓度为eq\r(3,\f×10－39,)mol·L－1＝×10－13mol·L－1。同理求得，当Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋开始沉淀时，所需OH－的浓度分别为eq\r(3,\f×10－31,)mol·L－1＝×10－10mol·L－1;eq\r(\f×10－17,)mol·L－1＝×10－8mol·L－1；eq\r(\f×10－11,)mol·L－1＝×10－5mol·L－1。显然，开始沉淀时，Fe3＋所需OH－的浓度最小，pH最小。6．实验：①mol·L－1MgCl2溶液和mol·L－1NaOH溶液等体积混合得到浊液a，取少量浊液a过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向浊液a中滴加mol·L－1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀。下列分析不正确的是()A滤液b的pH＝7B．②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3C．实验可以证明Fe(OH)3的溶解度比Mg(OH)2的小D．浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)答案A解析根据题意，发生的反应为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)=3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)由于存在Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，所以滤液b的pH应大于7，A项错误。7．(2022·河北衡水中学模拟)已知某温度下，Ksp(AgCl)＝×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝×10－12，当溶液中离子浓度小于10－5mol·L－1时，沉淀就达完全。下列叙述正确的是()A．饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比，前者的c(Ag＋)大B．向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp减小C．向8mol·L－1的K2CrO4溶液中加入等体积的mol·L－1AgNO3溶液，则CrOeq\o\al(2－,4)完全沉淀D．将mol·L－1的AgNO3溶液滴入mol·L－1的KCl和mol·L－1的K2CrO4溶液，则先产生AgCl沉淀答案D解析A选项，饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)，依据Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)＝×10－10可知c(Ag＋)＝eq\r×10－5mol·L－1，同理Ag2CrO4溶液中c(Ag＋)＝2c(CrOeq\o\al(2－,4))，Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c3(Ag＋)＝×10－12可知c(Ag＋)＝eq\r(3,×10－4mol·L－1，错误；C选项，依据CrOeq\o\al(2－,4)＋2Ag＋=Ag2CrO4↓，溶液中c(Ag＋)＝eq\fmol·L－1－2×8mol·L－1,2)＝2×10－4mol·L－1，依据Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝×10－12，可知溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝×10－5mol·L－1>10－5mol·L－1，错误；D选项，AgCl开始沉淀时c(Cl－)＝eq\f×10－10,mol·L－1＝×10－7mol·L－1；Ag2CrO4开始沉淀时c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f×10－12,2)mol·L－1＝×10－6mol·L－1，正确。8．粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是()A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4B．加入H2O2，将Fe2＋氧化，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OC．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D．调溶液pH＝4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶答案D解析A项，加入少量稀H2SO4可抑制Cu2＋的水解，正确；B、C项均正确；D项，调溶液pH＝4的依据是此时Fe3＋已完全沉淀，而Cu2＋还未沉淀，即Fe(OH)3比Cu(OH)2更难溶。9．已知25℃时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝×10－12，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pH＝，则下列说法不正确的是()A．所得溶液中c(H＋)＝×10－13mol·L－1B．所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－13mol·L－1C．所加烧碱溶液的pH＝D．所得溶液中c(Mg2＋)＝×10－10mol·L－1答案C解析pH＝13的溶液中，c(H＋)＝×10－13mol·L－1，A正确；溶液中c(OH－)＝10－1mol·L－1，NaOH抑制水的电离，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，B正确；因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH＝，所以所加NaOH溶液的pH＞，C错误；溶液中的c(Mg2＋)＝×10－12÷＝×10－10mol·L－1，D正确。10．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)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)，且Ksp(AgCl)＝×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝×10－12。(1)若把足量的AgCl分别放入①100mL蒸馏水，②100mLmol·L－1NaCl溶液，③100mLmol·L－1AlCl3溶液，④100mLmol·L－1MgCl2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mol·L－1AgNO3溶液滴定mol·L－1KCl和mol·L－1K2CrO4的混合溶液，试通过计算回答：Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)中哪种先沉淀？__________。答案(1)①＞②＞④＞③(2)Cl－解析(1)蒸馏水、NaCl溶液、AlCl3溶液和MgCl2溶液中，c(Cl－)从小到大的顺序是①＜②＜④＜③。由题给条件知：当AgCl沉淀溶解达到平衡时，Ag＋和Cl－物质的量浓度之积为一定值，可见溶液中c(Cl－)越小，AgCl在其中的溶解度越大，故c(Ag＋)由大到小的顺序为①＞②＞④＞③。(2)要形成AgCl沉淀，溶液中Ag＋最低浓度c1(Ag＋)＝×10－7mol·L－1，要形成Ag2CrO4沉淀，溶液中Ag＋最低浓度c2(Ag＋)＝eq\r(\f×10－12,)mol·L－1＝×10－5mol·L－1，c1(Ag＋)＜c2(Ag＋)，因此Cl－先沉淀。11．锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。(1)碱性：Sr(OH)2____Ba(OH)2(填“>”或“<”)；锶的化学性质与钙和钡类似，用原子结构的观点解释其原因是______________。(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3，工艺流程如下(部分操作和条件略)：Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，过滤；Ⅱ.将滤渣溶于盐酸，过滤；Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO3。已知：ⅰ.相同温度时的溶解度：BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH物质Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀pH完全沉淀pH①Ⅰ中，反应的化学方程式是_____________________________。②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有________________________。③Ⅳ的目的是_____________________________________________。④下列关于该工艺流程的说法正确的是________(填字母)。a．该工艺产生的废液含较多的NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)b．Ⅴ中反应时，升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率c．Ⅴ中反应时，加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率答案(1)<同一主族元素，原子最外层电子数相同(2)①SrSO4＋Na2CO3=SrCO3＋Na2SO4②SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3③将Fe2＋氧化为Fe3＋，使Fe3＋和Al3＋沉淀完全④ac12．以铝灰(主要成分为Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料，可制得液体聚合氯化铝[Alm(OH)nCl3m－n]，生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。已知某些硫化物的性质如下表：物质性质Fe2S3、Al2S3在水溶液中不存在FeS黑色，难溶于水，可溶于盐酸CuS黑色，难溶于水，难溶于盐酸(1)操作Ⅰ是______________。Al2O3与盐酸反应的离子方程式是____________________。(2)滤渣2为黑色，该黑色物质的化学式是_______________________________。(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀，此时溶液的pH约为。NaClO的作用是____________________________