难溶电解质的沉淀溶解平衡

3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡学习目标重难点1.能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。2.根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素。3.了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。重点：1．沉淀溶解平衡。2．溶度积。难点：溶度积的概念及计算。知识01难溶电解质的沉淀溶解平衡1．溶解平衡状态在一定温度下，固体溶质在水中形成饱和溶液时，溶液中溶质质量保持不变的状态，该状态下，固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。2．沉淀溶解平衡在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。3．沉淀溶解平衡的移动固体物质溶液中的溶质固体物质的溶解是可逆过程：(1)v溶解>v沉淀，固体溶解；(2)v溶解＝v沉淀，溶解平衡；(3)v溶解<v沉淀，析出晶体。4．影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。(2)外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响①温度升高，多数沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。②加水稀释，浓度减小，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。③加入与难溶电解质构成粒子相同的物质，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。④加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。5．生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25℃时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，生成沉淀的反应进行完全。1．沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)两个过程。2．难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，①须标明状态(s)、(aq)，②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3＋＋3OH－(电离平衡)1．什么是溶解度？答：(1)溶解度是指一定温度下，某固体物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。(2)物质的溶解性与溶解度之间的关系：2．温度升高，难溶电解质的溶解度都增大吗?答：不是。大多数难溶电解质的溶解度随温度的升高而增大，但是有些物质，如氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。3．不溶于水的物质，说明其在水中的溶解度是不是为0？答：溶解度可以很小，但仍有度。溶与不溶是相对的，没有绝对不溶的物质。大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但有许多例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。4．沉淀溶解平衡有哪些特点？如何表示？答：(1)特点①动：沉淀溶解平衡是一种动态平衡。②等：v(沉淀)=v(溶解)≠0。③定：平衡时，离子浓度不变，固体的量不变。④变：改变影响平衡的条件，平衡被破坏，会发生沉淀的溶解、生成或转化。(2)表示方法如PbI2的沉淀溶解平衡，可表示为PbI2(s)Pb2+(aq)+2I(aq)。5．如何设计实验验证难溶电解质PbI2在水中存在都分溶解？答：在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3mL蒸馏水，充分振荡后静置。取上层清液于另一支试管中，逐滴滴加浓的KI溶液，产生黄色沉淀。6．难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表：条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加水升温加MgCl2(s)加盐酸加NaOH(s)答：条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加水正向移动减小减小升温正向移动增大增大加MgCl2(s)逆向移动增大减小加盐酸正向移动增大减小加NaOH(s)逆向移动减小增大判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)只有易溶电解质在溶液中才存在沉淀溶解平衡()×(2)难溶电解质在溶液中只存在沉淀溶解平衡，不存在电离平衡()×(3)沉淀溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立()×(4)由于BaSO4难溶，所以将BaSO4加入水中，溶液中无Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)。()(5)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，即溶解和沉淀仍然同时进行着，只是v(溶解)＝v(沉淀)。()(6)含等物质的量的AgNO3与NaCl的溶液混合后，恰好完全生成AgCl沉淀，溶液中不存在Ag＋和Cl－。()(7)当溶液中某离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√知识02溶度积常数1．在一定温度下，达到沉淀溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)。(2)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。(3)AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。②同温条件时，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。③不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25℃):AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10；Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×10－11，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。3．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q)的相对大小，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况：(1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。(2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。(3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。(4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。(5)相同类型的难溶电解质的Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。(6)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。(7)溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(8)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。1．什么是沉淀溶解平衡常数(溶度积)？有什么意义？答：(1)定义。在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。(2)表达式。以PbI2沉淀溶解平衡为例：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I(aq)，Ksp=c(Pb2+)·c2(I)。(3)意义。溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴、阳离子个数之比相同的难溶电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。2．有人说“Ksp越大，该物质的溶解度越大”，这种说法正确吗?答：相同类型难溶电解质的Ksp越大，溶解能力越强。如Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)，溶解度：AgCl>AgBr>AgI。3．Ksp与溶解度(S)都可用来表示物质的溶解能力，Ksp小的物质的溶解度是否一定也小?答：不一定。同种类型的难溶电解质，Ksp可用于溶解度的直接比较，如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接比较溶解度大小。4．升高温度，沉淀溶解平衡常数(Ksp)一定都增大吗?答：不一定。沉淀溶解平衡既有吸热反应，也有放热反应，因此升高温度，Ksp可能变大，也可能变小。5．沉淀溶解平衡方程式与该物质的电离方程式相同吗?答：不同。难溶电解质可以是强电解质(如BaSO4)，也可以是弱电解质[如Al(OH)3]，其沉淀溶解平衡是一个可逆过程；而强电解质的难溶物的电离方程式是不可逆的。6．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积的相对大小，如何判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解？答：(1)当离子浓度幂的乘积大于Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)当离子浓度幂的乘积等于Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)当离子浓度幂的乘积小于Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。7．要将等体积的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)＝2×10－12]答：能，混合后c(Ag＋)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))＝2×10－3mol·L－1，Q＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝(2×10－3)2×2×10－3＝8×10－9>2×10－12，故有Ag2CrO4沉淀析出。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积()(2)Ksp小的溶解度一定小于Ksp大的()(3)改变外界条件使溶解平衡正向移动，Ksp一定增大()(4)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(5)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(6)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp一定增大()(7)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()(8)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关()(9)Ksp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp的大小来比较电解质在水中的溶解能力()(10)可以通过比较Q和Ksp的相对大小，判断沉淀溶解平衡移动的方向()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√(9)×(10)√题型一沉淀溶解平衡【典例1】把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)下列叙述正确的是()A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多【答案】D【解析】A项，加热时Ca(OH)2的溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH)减小，pH减小；B项，CaO+H2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH)不变，因此pH不变；C项，CO32+Ca2+=CaCO3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体，c(OH)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。【变式1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度不变D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变【答案】A【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动，但Ca(OH)2相反。(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。题型二溶度积(Ksp)【典例2】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是()A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D．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】D【解析】温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。【变式2】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()A.c(Ba2＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))＝(Ksp)eq\f(1,2)B．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))C．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))D．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SOeq\o\al(2－,4))【答案】C【解析】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)左移，则此时c(Ba2＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))；由于温度未发生改变，所以溶液中Ksp＝c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))不变。Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。题型三溶度积与难溶电解质溶解度【典例3】室温下向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是()A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不变C．AgCl的Ksp增大D．AgCl的溶解度、Ksp均增大【答案】B【解析】物质的溶解度和溶度积都是温度的函数，与溶液的浓度无关。所以向饱和AgCl溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp都不变，故B项正确。【变式3】下列说法中，正确的是()A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解均停止B．Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同【答案】C【解析】沉淀溶解平衡是动态平衡，该状态下沉淀和溶解速率相同，A项错误；Ksp可用来判断相同类型化合物在水中溶解度的大小，但化合物的类型不同，就不能进行直接判断，B项错误；Ksp的大小只与难溶电解质的性质和温度有关，C项正确；NaCl溶液对AgCl的溶解有抑制作用，即相同温度下，AgCl在水中的溶解能力比在NaCl溶液中大，D项错误。溶度积与难溶电解质溶解度的关系1．相同类型的难溶物质，溶度积越小，其溶解度越小；若类型不同，则不一定。2．对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在相同温度时，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl>AgBr>AgI，Cu(OH)2<Mg(OH)2。②不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25℃)：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，但是Ag2CrO4更易溶。3．改变沉淀溶解平衡可以改变溶解度，但溶度积不一定改变，因为沉淀溶解平衡受多种外界因素的影响，而溶度积只受温度的影响。【基础巩固】1．下列对“难溶”的理解正确的是()A.在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的B．难溶就是绝对不溶C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全【答案】C【解析】难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01g。2．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是()A．n(Ca2+)增大 B．c(Ca2+)不变C．n(OH)增大 D．c(OH)增大【答案】B【解析】当向悬浊液中加入少量生石灰时，会发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2，原饱和溶液中溶剂H2O的量减少，Ca(OH)2会有部分从溶液中析出形成沉淀，故n[Ca(OH)2]减小，A、C两项错误；在一定温度下，Ca(OH)2的溶解度不变，其悬浊液中c(Ca2+)浓度不变，故B项正确。3．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时()A．c(Ca2＋)=c(CO32)B．c(Ca2＋)=c(CO32)=C．c(Ca2＋)≠c(CO32)，c(Ca2＋)·c(CO32)=Ksp(CaCO3)D．c(Ca2＋)≠c(CO32)，c(Ca2＋)·c(CO32)≠Ksp(CaCO3)【答案】C【解析】A项，在CaCO3饱和溶液中，c(Ca2＋)=c(CO32)，加入Na2CO3固体后，c(CO32)增大，c(Ca2＋)＜c(CO32)，故A错误；B项，由A分析可知，c(Ca2＋)＜c(CO32)，故B错误；C项，由A分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32)，但溶液仍然是CaCO3的饱和溶液，溶液中的Ca2+和CO32浓度的乘积仍然为CaCO3的Ksp，即c(Ca2＋)·c(CO32)=Ksp(CaCO3)，故C正确；D项，由C分析可知，c(Ca2＋)≠c(CO32)，但c(Ca2＋)·c(CO32)＝Ksp(CaCO3)，故D错误；故选C。4．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×1011、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×1020。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中，逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，下列判断正确的是()A．Mg2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀C．同时沉淀 D．Mg2+和Cu2+均不可能沉淀【答案】B【解析】Mg(OH)2和Cu(OH)2为同种类型的沉淀，Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，所以当c(Mg2+)=c(Cu2+)时，Cu2+沉淀时所需c(OH)更小，所以逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，Cu2+先沉淀；故选B。5．在1L0.01mol·L1MgCl2溶液中，加入1mL0.01mol·L1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×106mol2·L2)()A．有MgCO3沉淀析出 B．无MgCO3沉淀析出C．无法确定 D．有沉淀但不是MgCO3【答案】B【解析】在1L0.01mol·L1MgCl2溶液中，加入1mL0.01mol·L1的Na2CO3溶液，混合溶液体积可近似为1L，所得溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L1，c(CO32)==1×105mol·L1，c(Mg2+)×c(CO32)＝0.01mol·L1×1×105mol·L1=1×107mol2·L2＜Ksp[Mg(OH)2]，所以无沉淀析出，故选B。6．一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是()A．BaSO4晶体质量会增加 B．BaSO4晶体质量会减小C．溶液中c(Ba2+)增大 D．溶液中c(Ba2+)保持不变【答案】D【解析】A项，BaSO4晶体的质量不变，A项错误；B项，BaSO4晶体的质量不变，B项错误；C项，溶液中c(Ba2+)不变，C项错误；D项，溶液中c(Ba2+)不变，D项正确；故选D。7．下列叙述中，正确的是()A.溶度积大的化合物溶解度肯定大B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质【答案】B【解析】当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大，溶解能力越强，A项错误；B项，溶液中离子浓度变化能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，C项错误；AgCl在水溶液中完全电离，是强电解质，D项错误。8．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是()A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgID．Ag2CrO4>AgI>AgCl【答案】C【解析】AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgI饱和溶液中的c(Ag＋)；AgCl饱和溶液中的c2(Ag＋)＝Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c3(Ag＋)＝2.0×10－12，可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)9．(2019年4月浙江选考)在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是()A．与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B．与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少C．深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq)D．海水呈弱酸性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大【答案】D【解析】A．海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水层压力较小，同时水温比较高，因而CO2的浓度较小，即游离的CO2增多，根据平衡移动原理，上述平衡向生成CaCO3方向移动，产生石灰石沉积，A项正确；B．与A恰恰相反，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少，B项正确；C．在深海地区中，上述平衡向右移动，且倾向很大，故溶解反应为CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq)，C项正确；D．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，导致CO32转化为HCO3，CO32浓度降低，D项错误。10．下列说法正确的是()A．AgCl难溶于水，所以将AgCl加入水中所得溶液中不含Ag+、ClB．AgCl的Ksp=1.8×1010，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl)=×105mol·L1C．在温度一定时，当溶液中Ag+和Cl的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时，则溶液中达到了AgCl的溶解平衡D．向饱和AgCl溶液中加入盐酸，会使Ksp(AgCl)增大【答案】C【解析】A项，虽然AgCl难溶于水，但仍能溶解一小部分，所以将AgCl加入水中会少量溶解，溶液中含有少量的Ag+、Cl，故A错误；B项，AgCl的Ksp=1.8×1010，是指在AgCl饱和溶液中Ag+和Cl的浓度的乘积等于1.8×1010，并不一定是c(Ag+)=c(Cl，如在含有AgCl和NaCl的溶液中，c(Ag+)＜c(Cl)，B项错误；C项，当Qc=K时，达到沉淀溶解平衡，C项正确；D项，Ksp只与温度有关，增大某离子的浓度，Ksp不变，D项错误；故选C。11．已知：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)ΔH。室温下，在含大量AgCl的浊液中，仅改变横坐标轴对应的一个条件，纵坐标轴代表的物理量的变化趋势符合实际的是A．升高温度 B．加少量NaCl固体C．加少量水 D．加少量KI固体【答案】A【解析】A项，Ksp与温度有关，该溶解平衡吸热，升温溶度积增大，溶解度增加，故A正确；B项，加入少量NaCl固体，溶解平衡逆向移动，但是引入了大量氯离子，氯离子浓度增加，其浓度变化趋势为随氯化钠的质量增加而增加，故B错误；C项，加水，溶液仍然为饱和氯化银溶液，溶液中银离子浓度不变，故C错误；D项，加入KI加固体，因为碘化银比氯化银更难溶，沉淀转化为碘化银，溶液中银离子浓度降低，所以随着KI固体的质量增多，银离子浓度逐渐减小，故D错误；故选A。12．饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO32－(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2＋的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是()A．加入少量0.1mol·L－1盐酸 B．加入少量硝酸钡固体C．加入少量0.1mol·L－1硫酸 D．加入少量氢氧化钡固体【答案】C【解析】A项，加入少量0.1mol·L－1盐酸，氢离子会与CO32－发生反应，使平衡右移，Ba2＋的物质的量浓度增大，故A可行；B项，加入少量硝酸钡固体，硝酸钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故B可行；C项，加入少量0.1mol·L－1硫酸，硫酸会电离出氢离子和硫酸根，虽然氢离子会与CO32－发生反应，但BaSO4的溶解度比BaCO3更小，所以溶液中Ba2＋的物质的量浓度会减小，故C不可行；D项，加入少量氢氧化钡固体，氢氧化钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故D可行；故选C。13．向PbO2中加入MnSO4溶液，会发生如下反应：5PbO2(s)+2Mn2+(aq)+5SO42(aq)+4H+(aq)=5PbSO4(s)+2MnO4+(aq)+2H2O(l)△H＜0，达到平衡，下列说法不正确的是()A．降低温度或者加入MnSO4固体，都能使平衡正向移动B．向反应体系中通入足量HCl气体，增加了氢离子浓度，使平衡正向移动，溶液紫色加深C．该反应的平衡常数K=D．分离出部分PbSO4固体，不能使平衡发生移动【答案】B【解析】A项，该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动；加入MnSO4固体，c(Mn2+)增大，化学平衡正向移动，A正确；B项，向反应体系中通入足量HCl气体，Cl具有还原性，会消耗MnO4，使c(MnO4)减小，则溶液紫色变浅甚至消失，B错误；C项，化学平衡常数为反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则根据反应方程式可知该反应的平衡常数K=，C正确；D项，固体物质的浓度不变，则加入或减少纯固体物质，对化学平衡移动无影响，则分离出部分PbSO4固体，该平衡不发生移动，D正确；故选B。14．自然界中，闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液能转化成更难溶的铜蓝(CuS)。常温下，Mn+(指Zn2+、Ag+或Cu2+)的硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．直线①代表ZnS的沉淀溶解平衡B．在Q点，①线与②线对应物质的Ksp相同C．P点：可析出CuS、ZnS沉淀，不能析出Ag2S沉淀D．闪锌矿转化成铜蓝的平衡体系中=1010【答案】D【解析】Ksp(ZnS)＝c(Zn2+)×c(S2﹣)，则lgc(S2﹣)+lgc(Zn2+)＝lgKsp(ZnS)，即﹣lgc(S2﹣)+[﹣lgc(Zn2+)]＝﹣lgKsp(ZnS)，同理，﹣lgc(S2﹣)+[﹣lgc(Cu2+)]＝﹣lgKsp(CuS)，﹣lgc(S2﹣)+[﹣2lgc(Ag+)]＝﹣lgKsp(Ag2S)，由于Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，所以Ag2S对应直线的倾斜角度小，ZnS和CuS对应直线的倾斜角度大、并且相等，结合图象可知，直线①代表Ag2S的沉淀溶解平衡，直线②代表CuS的沉淀溶解平衡，直线③代表ZnS的沉淀溶解平衡，根据Q数值可得Ksp(Ag2S)＝c2(Ag+)×c(S2﹣)＝(10﹣15)2×(10﹣20)＝10﹣50，Ksp(CuS)＝c(Cu2+)×c(S2﹣)＝(10﹣15)×(10﹣20)＝10﹣35，根据点(15，10)可得Ksp(ZnS)＝c(Zn2+)×c(S2﹣)＝(10﹣15)×(10﹣10)＝10﹣25，结合c(S2﹣)或c(Mn+)越大，则﹣lgc(S2﹣)或﹣lgc(Mn+)越小。A项，由上述分析可知，直线①代表Ag2S的沉淀溶解平衡，直线②代表CuS的沉淀溶解平衡，直线③代表ZnS的沉淀溶解平衡，故A错误；B项，Q点，①线与②线对应物质的浓度相同，但分别表示Ag2S和CuS，Ksp(Ag2S)＝c2(Ag+)×c(S2﹣)＝(10﹣15)2×(10﹣20)＝10﹣50，Ksp(CuS)＝c(Cu2+)×c(S2﹣)＝(10﹣15)×(10﹣20)＝10﹣35，故B错误；C项，c(S2﹣)越大，则﹣lgc(S2﹣)越小，所以P点为Ag2S的过饱和溶液，为CuS、ZnS的不饱和溶液，即易析出Ag2S沉淀，不能析出CuS、ZnS沉淀，故C错误；D项，由上述分析可知，Ksp(CuS)＝10﹣35，Ksp(ZnS)＝10﹣25，闪锌矿转化成铜蓝的平衡体系中＝×＝＝＝1010，故D正确；故选D。15．(2023·安徽省高三调研)常温下，Ksp(NiS)=1.0×1021，Ksp(FeS)=6.0×1018。RS的沉淀溶解平衡曲线如图所示(R表示Ni或Fe)。下列说法正确的是()A．图中II表示FeS溶解平衡曲线B．常温下，NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6000C．常温下，与Q点相对应的NiS的分散系固液共存D．常温下，向P点对应的溶液中加适量Na2S固体，可转化成M点对应的溶液【答案】D【解析】A项，图I表示FeS溶解平衡曲线，A项错误；B项，常温下，NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6000，B项错误；C项，Q点处，，分散系中无固体，C项错误；D项，P点对应的溶液中加适量Na2S固体，S2浓度增大，R2+浓度减小，可使溶液由P点转化成M点对应的溶液，D项正确；故选D。16．(2023·湖州、衢州、丽水三地市高三4月教学质量检测)常温时，碳酸钙和硫酸钙的沉淀溶解平衡关系如图所示，已知，(酸根离子)(酸根离子)。下列说法不正确的是()A．曲线Ⅱ为CaSO4沉淀溶解曲线B．加入适量的氯化钙固体，可使溶液由c点变到a点C．b点对应的硫酸钙溶液不饱和D．向碳酸钙饱和溶液中通入CO2气体，溶液中c(Ca2+)不变【答案】B【解析】由图像可知，Ⅰ对应的物质Ksp小，Ⅱ对应物中的Ksp大，碳酸钙难溶于水，硫酸钙微溶于水，曲线Ⅱ为CaSO4沉淀溶解曲线，曲线Ⅰ为CaCO3沉淀溶解曲线。A项，曲线Ⅱ为CaSO4沉淀溶解曲线，A正确；B项，加入适量的氯化钙固体，c(Ca2+)增大，CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32(aq)溶解平衡向逆方向移动，c(CO32)减小，可使溶液由a点变到c点，B错误；C项，b点对应Q<Ksp，硫酸钙溶液不饱和，C正确；D．项，向碳酸钙饱和溶液中通入CO2气体，发生反应生成碳酸氢钙，但c(Ca2+)不变，D正确；故选B。17．孔雀石主要含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4及CaCO3，首先将其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：A．KMnO4B．(NH4)2SC．H2O2D．KSCN(1)检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为______(填代号)。(2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加____(填代号)，此时发生反应的离子方程式为________。(3)然后再加_______(填化学式)调整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。【答案】(1)D(2)C2Fe2＋+H2O2+2H+=2Fe3＋+2H2O(3)CuO或CuCO3【解析】(1)KSCN溶液可以和Fe3+反应使溶液变成血红色，故选D；(2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，应先加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，同时不能引入新的杂质，所以应选用C．H2O2，发生的反应为2Fe2＋+H2O2+2H+=2Fe3＋+2H2O；(3)加入的物质应能与氢离子反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用CuO或CuCO3。18．已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×1010，AgBr的Ksp=4.9×1013。(1)现向AgCl的悬浊液中：①加入AgNO3固体，则c(Cl)_______(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；②若改加更多的AgCl固体，则c(Ag+)_______；③若改加更多的KBr固体，则c(Ag+)_______；(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中错误的是_______；A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp一定增大B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变【答案】(1)变小不变变小(2)AB【解析】Ⅰ(1)AgCl的悬浊液中存在，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)所以：①加入AgNO3固体，平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)逆向移动，则c(Cl)变小；②AgCl的悬浊液已经为饱和溶液，所以若加更多的AgCl固体，溶液中离子浓度不发生变化；③由已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×1010，AgBr的Ksp=4.9×1013。，可知AgCl的溶解平衡常数大于AgBr的溶解平衡常数，则AgCl易转化为AgBr，所以若加KBr固体则溶液中c(Ag+)变小；(2)A项，升高温度，电解质溶于水为吸热还是放热未知，所以将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp不一定增大，故选A；B项，Ksp小溶解度不一定小，取决于物质的构成是否相似，如AgCl与AgBr，组成相似，溶度积越小，则溶解度越小，故选B；C项，Ksp与温度有关，属于温度函数，所以难溶盐电解质的Ksp与温度有关，故C不选；D项，Ksp与温度有关，属于温度函数，温度不变，溶度积不变，所以向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变，故D不选。故选AB。【培优竞赛】19．(2023·浙江省北斗星盟高三联考)ROH是一元弱碱。难溶盐RA的饱和溶液中c(A)随c(OH)而变化，A不发生水解。25℃时，c2(A)与c(OH)有如图所示线性关系。下列叙述不正确的是()A．pH=6时，c(A)＜2×105mol·L1B．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)=2×108C．当溶液pH=7时，c(H+)c(R)c(A)c(OH)D．的溶解积Ksp(RA)=2.0×10－10【答案】C【解析】A项，pH=6时，c(H+)=106mol·L1，c(OH)=108mol·L1，由图可知此时，，A正确；B项，由图可知，当c(OH)=0时，，此时c(R)c(A)，则，选择曲线上c(OH)=108mol·L1的点代入等式可得，，解得Kb(ROH)=2×108，B正确；C项，难溶盐RA的饱和溶液中因为阳离子的水解显酸性，所以当溶液显中性时，说明加入了碱，若加溶液ROH，则c(H+)c(R)c(A)c(OH)表示电荷守恒成立，若加其它碱则不成立，C错误；D项，由图可知，当c(OH)=0时，，此时c(R)c(A)，则，D正确；故选C。20．(2023·浙江省稽阳联谊学校高三联考)天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。某地溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCO3、CO32或Ca2＋)与pH的线性关系如图所示。下列说法不正确的是()A．直线①代表HCO3，直线③代表Ca2＋B．图中lgc(CO32)=2pH＋[lgKa1＋lgKa25]C．Ksp(CaCO3D．若空气中的CO2浓度增加，则水体中的Ca2＋浓度减小【答案】D【解析】H2CO3(aq)H＋＋HCO3，HCO3H＋＋CO32，随着溶液pH增大，碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，则碳酸氢根离子浓度减小，碳酸根离子浓度增大，同时钙离子浓度减小，故曲线①代表HCO3，曲线②代表CO32，曲线③代表Ca2＋；由点，5)计算该温度下碳酸的一级电离平衡常数，由点，1)计算该温度下碳酸的二级电离平衡常数。A项，由分析可知，直线①代表HCO3，直线③代表Ca2＋，A正确；B项，，lgc(H2CO3)=105推知①lgc(HCO3)=pH＋[lgKa1(H2CO3)5]；，同理可推：②lgc(CO32)=2pH＋[lgKa1＋lgKa25]，B正确；C项，由Ksp(CaCO3)=c(Ca2＋)·c(CO32)，推知lgKsp(CaCO3)=lgc(Ca2＋)＋lgc(CO32)；则结合B分析可知，③lgc(Ca2＋)=lgKsplgc(CO32)=2pH＋[lgKsplgKa1lgKa2＋5]；由a点数值可知Ka1=10，由c点数值可知Ka2=10，再由b点数值代入③可知Ksp(CaCO3)=10，C正确；D项，若空气中的CO2浓度增加，CaCO3(s)＋CO2(g)＋H2OCa2＋＋2HCO3，平衡正向移动，水体中的Ca2＋浓度增大，D错误；故选D。21．某化工厂废水，ρ≈1g•mL1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol•L1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表：难溶电解质AgIPbI2AgOHPb(OH)2Ag2SPbSKsp8.3×10177.1×1095.6×1081.2×10156.3×10503.4×1028(1)你认为往废水中投入_________(填序号)，Ag+、Pb2+沉淀效果最好。A．KIB．NaOHC．Na2S(2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的，处理后的废水中c(Pb2+)=___。(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水(ρ≈1g•mL1)中NaCl的质量分数为0.117%．若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×108mol•L1，已知Ksp(AgCl)=1.8×1010mol•L2，问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________，是否符合排放标准_________(填“是”或“否”)。【答案】(1)c(2)1.2×105mol·L1(3)9×109mol·L1是【解析】(1)因为溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，故答案为c；(2)Pb(OH)2的溶度积为1.2×1015，，c(OH)=105mol·L1，Ksp=[c2(OH)]c(Pb2+)=1.2×1015，c(Pb2+)=mol/L=1.2×105mol·L1；(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%，ρ≈1g·mL1，所以c(Cl)==mol/L=0.02mol·L1；Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)，c(Ag+)=mol/L=9×109mol·L1＜1.0×108mol·L1，排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×108mol·L1，所以符合排放标准。22．利用“铁脱络化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。已知，①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在，其在水溶液中存在平街：NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R(aq，有机配体)K=1.6×1014②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1×1039，Ksp[Ni(OH)2]=1.6×1015③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+)过程中，反应历程如下：2++H2O2=Fe3++OH+·OH；+·OH=OH+·R；iii.H2O2+2·OH=O2↑+2H2O。(1)·OH的电子式为_______。(2)①根据·OH与H2O2的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制：_______。②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知，当加入H2O2的量为_______g·L1时，镍回收效果最好；当加入H2O2的量较大时，镍回收率下降，可能的原因是_______。(3)常温下，若“脱络”后的废水中c(Ni2+)=0.01mol·L1，“沉淀”时先加入NaOH至溶液的pH=_______，使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为106mol·L1，忽略溶液体积变化)，此时_______(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。(4)取100mL某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2.325gNi(OH)2沉淀，经计算该步骤中Ni2+的回收率为99.97%；Ni(OH)2沉淀再经稀硫酸溶解、_______、过滤，得到NiSO4·7H2O固体的质量为。试计算100mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率：_______(保留四位有效数字)。【答案】(1)(2)

生成羟基自由基，消耗有机配体R，使平衡NiR2(aq)Ni2++(aq)+2R(aq)正向移动

0.45

反应iii速率加快，消耗较多·OH，不利于R转化成·R(3)3

无(4)蒸发浓缩、冷却结晶

95.97%【解析】废水中的NiR2经过脱络后得到含镍离子的废水，加氢氧化钠溶液沉淀后得到氢氧化镍沉淀，滤液中含少量的镍离子，经过后