第26讲　难溶电解质的溶解平衡-2025年高考化学全国一轮

第26讲难溶电解质的溶解平衡备考导航复习目标1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡；2．理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。复习策略沉淀溶解平衡在高考中主要是分析图像，运用Ksp的原理，利用化学平衡原理判断沉淀溶解平衡的移动。熟记网络课前思考问题1某浓缩液中含有I－、Cl－等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中eq\f(cI－,cCl－)＝__________[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。【答案】4.7×10－7【解析】当AgCl开始沉淀时，说明溶液中的c(I－)和c(Cl－)均已达到饱和状态，因此可以根据溶度积表达式进行计算，溶液中eq\f(cI－,cCl－)＝eq\f(KspAgI,KspAgCl)＝eq\f(8.5×10－17,1.8×10－10)≈4.7×10－7。问题2已知25℃时，Ksp[Al(OH)3]＝4.5×10－33，当滤液中的pH为6时，则c(OH－【答案】10－84.5×10－9【解析】pH＝6，c(H＋)＝10－6mol/L，c(OH－)＝eq\f(10－14,10－6)mol/L＝10－8mol/L，c(Al3＋)＝eq\f(Ksp[AlOH3],c3OH－)＝eq\f(4.5×10－33,10－83)mol/L＝4.5×10－9mol/L。1．(2023·各地模拟题组合)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是(A)探究方案选项探究目的向浓度均为0.05mol/L的Na2CO3、Na2SO4溶液中分别滴加少量等浓度BaCl2溶液，Na2SO4中先有沉淀生成A.Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)室温下，向盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液，产生白色沉淀，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，又产生红褐色沉淀BKsp[Fe(OH)3]＜Ksp[Mg(OH)2]向盛有3mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液，振荡试管，再向试管中滴加2滴0.1mol/LKI溶液，观察生成沉淀的颜色CKsp(AgI)<Ksp(AgCl)将硫酸钡浸泡在饱和碳酸钠溶液中一段时间后过滤、洗涤，向所得滤渣上滴加盐酸，产生无色气体DKsp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)【解析】室温下，向盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液，氯化镁不足，氢氧化钠过量，再滴加氯化铁溶液，氯化铁与剩余NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，不能比较出氢氧化铁与氢氧化镁的Ksp大小，B错误；硝酸银溶液过量，滴入的碘化钾直接与硝酸银反应生成AgI沉淀，不能说明是AgCl转化为AgI，因此不能验证Ksp大小，C错误；当两种沉淀的Ksp相差不大时，在浓的Na2CO3溶液中，Ksp小的BaSO4沉淀也可以转化为Ksp大的BaCO3沉淀，存在沉淀的转化，但据此无法比较二者Ksp的大小，D错误。2．(1)已知：室温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－37.4，Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13。某溶液中c(Mn2＋)＝0.2mol/L，其中含有一定量的Fe3＋，欲使溶液中Fe3＋完全除去[c(Fe3＋)<10－5mol/L]，需控制溶液pH的范围是____________。(2)(2021·江苏卷)向含有Ca2＋、Mg2＋的某MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液，让溶液中的Ca2＋、Mg2＋形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F－)＝0.05mol/L，则eq\f(cCa2＋,cMg2＋)＝____________[Ksp(MgF2)＝5×10－11，Ksp(CaF2)＝5×10－9]。(3)(2022·江苏卷)已知：Ksp(FeS)＝6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10－17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。在弱酸性溶液中，反应FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常数K的数值为____________。【答案】(1)3.2～8.0(2)100(3)5×10－5【解析】(1)根据Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13，c(Mn2＋)＝0.2mol/L，计算Mn2＋开始沉淀时溶液的pH：c(OH－)＝eq\r(\f(2×10－13,0.2))mol/L＝10－6mol/L，pOH＝6，pH＝8。根据Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－37.4、完全沉淀时c(Fe3＋)<10－5mol/L，计算Fe3＋完全沉淀时溶液的pH：c(OH－)＝eq\r(3,\f(1×10－37.4,10－5))mol/L＝10－10.8mol/L，pOH＝10.8，pH＝3.2。所以“除铁”过程需控制溶液pH的范围是3.2～8.0。(2)eq\f(cCa2＋,cMg2＋)＝eq\f(KspCaF2,KspMgF2)＝eq\f(5×10－9,5×10－11)＝100。(3)反应FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常数K＝eq\f(cFe2＋·cHS－,cH＋)＝eq\f(cFe2＋·cS2－·cHS－,cS2－·cH＋)＝eq\f(KspFeS,Ka2)＝eq\f(6.5×10－18,1.3×10－13)＝5×10－5。3．(2023·全国乙卷)一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(C)A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b点时，c(Cl－)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4＋2Cl－2AgCl＋CrOeq\o\al(2－,4)的平衡常数K＝107.9D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀【解析】由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝(1×10－5)2×1×10－1.7＝10－11.7，由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－5×1×10－4.8＝10－9.8。由图可知，纵坐标从下到上，c(Ag＋)不断减小，横坐标从左到右，c(Cl－)和c(CrOeq\o\al(2－,4))也不断减小，则曲线右上方区域：Q＜Ksp，即a点条件下，二者的离子积Q均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A错误；由以上分析知，该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝10－11.7≠Ksp(AgCl)＝10－9.8，Ksp只与温度有关，与浓度无关，二者的溶度积不相同，B错误；该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(cCrO\o\al(2－,4),c2Cl－)＝eq\f(cCrO\o\al(2－,4)·c2Ag＋,c2Cl－·c2Ag＋)＝eq\f(KspAg2CrO4,K\o\al(2,sp)AgCl)＝eq\f(10－11.7,10－9.82)＝107.9，C正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol/L的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag＋)分别为10－8.8和10－5.35，说明此时沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D错误。4．(2023·福州5月模拟)采用高压氢气还原法可以从溶液中直接提取金属粉末。以黄铜矿(含CuFeS2、FeS2，少量的SiO2等)为原料制备铜粉的流程如图：下列说法错误的是(D)A.“废气”成分中含SO2B.“沉铁”时加入CuO的目的是调节pHC.“滤液”中含有硫酸，可循环使用提高原料的利用率D.“还原”时，增大溶液酸度有利于Cu的生成【解析】黄铜矿(含CuFeS2、FeS2，少量的SiO2等)在空气中灼烧，硫元素被氧化，故得到废气含二氧化硫，灼烧后固体加硫酸酸浸，得到溶液含Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋等，二氧化硅不反应，为浸渣，滤液中加过氧化氢，将Fe2＋转变为Fe3＋，加氧化铜调pH使铁离子完全沉淀除去，且不引入杂质离子，还原过程为高压氢气将Cu2＋转变为Cu，反应为Cu2＋＋H2=Cu＋2H＋。“废气”成分中含SO2，A正确；铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子，氧化铜能消耗氢离子促进铁离子水解，故“沉铁”时加入CuO的目的是调节pH以使铁离子沉淀完全，B正确；还原过程将Cu2＋转变为Cu，反应为Cu2＋＋H2=Cu＋2H＋，则“滤液”中含有硫酸，硫酸可用于酸浸，故硫酸可循环使用提高原料的利用率，C正确；从“还原”反应看，“还原”时生成硫酸和铜，则增大溶液酸度使平衡左移，不利于Cu的生成，D错误。考点1沉淀溶解平衡知识梳理沉淀溶解平衡1.概念在一定温度下，当难溶电解质在水中形成饱和溶液，且沉淀速率和溶解速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。2.溶度积常数(Ksp)(1)溶度积是在一定温度下，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数。饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数即为溶度积常数或溶度积，符号为Ksp。(2)表达式(以AgCl、AgCl为例)：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)Ksp＝c2(Ag＋)·c(S2－)(式中的浓度是平衡浓度)①Ksp只与温度有关，与离子浓度无关；②离子积与溶度积：Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出；Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出。(3)常见难溶电解质的溶度积常数(25℃化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10－10CuS6.3×10－36AgBr5.4×10－13ZnS1.6×10－24AgI8.5×10－17PbS8.0×10－28Ag2S6.3×10－50FeS6.3×10－18Ag2SO41.2×10－5HgS1.6×10－52BaSO41.1×10－10Cu(OH)22.2×10－20BaCO32.6×10－9Mg(OH)25.6×10－12CaCO33.4×10－9Fe(OH)24.9×10－17CaSO44.9×10－5Fe(OH)32.8×10－39(4)利用Ksp比较难溶物的溶解度大小①同类型的难溶物，可以直接比较它们Ksp的大小，来比较溶解度大小。已知：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)，所以溶解度：AgCl＞AgBr＞AgI。②不同类型的难溶物，如比较溶解度大小，则需要计算后比较(注：该溶解度的单位是mol/L)。如AgCl和Ag2CrO4，比较二者的溶解度大小[已知：25°C时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)设c(Ag＋)＝x，则c(Cl－)＝xKsp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝x2故x＝eq\r(KspAgCl)≈1.34×10－5mol/LAg2CrO42Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)设c(CrOeq\o\al(2－,4))＝y，则c(Ag＋)＝2yKsp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝4y3y＝eq\r(3,\f(KspAg2CrO4,4))≈1.31×10－4mol/Lx＜y，所以溶解度：AgCl＜Ag2CrO4。影响沉淀溶解平衡的因素1.内因：难溶电解质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的，微溶物质之间溶解度差别也很大。2.外因(1)浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动。(2)温度：升温，多数平衡向溶解方向移动，少数平衡向生成沉淀的方向移动[如Ca(OH)2]。(3)同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。有关沉淀溶解平衡的计算1.已知Ksp和溶液中一种离子的浓度，计算另一种离子的浓度。如：已知常温下Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol/L，则溶液中c(Mg2＋)＝2.0mol/L。2.已知两种难溶物(含有共同离子)的Ksp，当共沉淀时，计算离子浓度比。如：(1)已知Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10。向AgNO3溶液中加入KCl和KBr，当两种沉淀共存时，eq\f(cBr－,cCl－)＝2.7×10－3。(2)已知：Ksp(CaSO4)＝5.0×10－5、Ksp(CaF2)＝5.0×10－9。充分沉淀后测得废水中F－的含量为5.0×10－4mol/L，此时SOeq\o\al(2－,4)的浓度为2.5×10－3mol/L。3.沉淀转化的平衡常数计算。如CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，已知：Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。沉淀转化平衡常数K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cCa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cCa2＋)＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(5×10－5,3×10－9)＝eq\f(5,3)×104。4.根据Ksp，计算溶液pH的控制范围。如：室温下，向滤液中滴加NaOH溶液，调pH除杂。若溶液中c(Co2＋)＝0.2mol/L，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的浓度均小于1×10－6mol/L，需控制的pH范围为5.0～7.0。已知：室温下，Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，Ksp[Co(OH)2]＝2×10－15。解疑释惑48沉淀溶解平衡曲线中Q和Ksp的关系难溶电解质(以BaSO4沉淀曲线为例说明)Q和Ksp间的关系有以下三种可能：点的变化a→c曲线上变化，c(SOeq\o\al(2－,4))增大，c(Ba2＋)减小b→c加入1×10－5mol/LNa2SO4溶液，c(Ba2＋)变小，c(SOeq\o\al(2－,4))不变(加水不行)d→c加入少量BaCl2固体，c(Ba2＋)增大，c(SOeq\o\al(2－,4))不变(无沉淀生成，忽略溶液的体积变化)c→a曲线上变化，c(Ba2＋)，增大c(SOeq\o\al(2－,4))减小[及时巩固]判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移动(×)(2)向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，则Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)(×)(3)向含有等浓度Cl－、I－溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成黄色沉淀，后生成白色沉淀，则Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)(√)(4)(2020·天津卷)FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)(√)(5)将AgBr和AgCl的饱和溶液等体积混合，再加入足量AgNO3浓溶液，则产生的AgCl沉淀多于AgBr沉淀(√)(6)如图装置可以验证AgCl和AgI的Ksp的大小(√)(7)已知离子方程式2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，在K2Cr2O7溶液中加入硝酸银溶液，有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成，则Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小(√)【解析】(1)有些物质升高温度，溶解度减小，沉淀溶解平衡向逆反应方向移动，例如氢氧化钙饱和溶液升高温度，沉淀溶解平衡向逆反应方向移动，错误。(2)因为含有Na2S，不能证明沉淀转化，则不能比较Ksp(CuS)、Ksp(ZnS)大小，错误。(3)浓度相同，Ksp小的先沉淀，由操作和现象可知Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，正确。(4)CuS的溶解度较小，将CuS投入稀硫酸溶液中，CuS溶解平衡电离出的S2－不足以与H＋发生反应，而将FeS投入稀硫酸后可以得到H2S气体，说明Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)，正确。(5)因为Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，在AgCl和AgBr两饱和溶液中，前者c(Ag＋)大于后者c(Ag＋)，c(Cl－)＞c(Br－)，当将AgCl、AgBr两饱和溶液等体积混合，当加入足量的AgNO3浓溶液时，AgCl沉淀比AgBr沉淀多，正确。(6)由氯化银白色沉淀中加入少量碘化钾溶液会生成黄色碘化银沉淀可知，说明氯化银的溶度积小于碘化银的溶度积，则该实验以验证氯化银和碘化银的Ksp大小，正确。(7)K2Cr2O7溶液中，c(CrOeq\o\al(2－,7))＞c(CrOeq\o\al(2－,4))，加入AgNO3溶液有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成，可知Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小，正确。下列说法正确的是(D)A.难溶电解质的Ksp越小，则它的溶解度越小B.已知：Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度C.溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大D.升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小【解析】不同类型的电解质无法由溶度积来比较溶解度大小，同类型的难溶电解质Ksp越小，溶解度才越小，A错误；沉淀类型不同不能由Ksp数值大小来比较溶解度，B错误；溶度积常数Ksp与温度有关，但不一定温度越高，溶度积常数就越大，如Ca(OH)2，C错误；升高温度，沉淀溶解平衡向放热方向移动，则说明升温它的溶解度是减小的，所以Ksp也变小，D正确。已知：某温度时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12。向Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)的浓度都为0.100mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积的变化)。下列说法正确的是(B)A.首先得到的沉淀是Ag2CrO4B.首先得到的沉淀是AgClC.同时得到AgCl与Ag2CrO4沉淀D.将Ag2CrO4转化为AgCl比将AgCl转化为Ag2CrO4要难【解析】混合溶液中Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)的浓度都为0.100mol/L，由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)得c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝1.8×10－9mol/L，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(11)×10－6mol/L，则AgCl沉淀所需Ag＋比Ag2CrO4少，滴定过程中，需要Ag＋少的先沉淀，AgCl先沉淀，B正确。(1)(2023·安徽合肥三模)已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝8×10－38，Ksp[Ce(OH)3]＝1×10－22，lg2＝0.3；溶液中离子浓度≤1.0×10－5mol/L时视为沉淀完全。常温下，溶液中c(Ce3＋)＝0.1mol/L，为了除去杂质离子Fe3＋，用氨水调溶液pH的范围是____________。(2)(2023·安徽合肥二模)已知：常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[FeCO3]＝3.2×10－11。FeCO3＋2OH－Fe(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)，计算该反应的平衡常数K＝____________。(3)常温下，反应CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)达到平衡，则溶液中eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝____________[Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]。【答案】(1)3.3≤pH<7(2)4×104(3)1.6×104【解析】(1)溶液中c(Ce3＋)＝0.1mol/L，Ce3＋开始沉淀时，c(OH－)＝eq\r(3,\f(Ksp[CeOH3],cCe3＋))＝eq\r(3,\f(1×10－22,0.1))mol/L＝10－7mol/L，c(H＋)＝10－7，pH＝7；铁离子沉淀完全时，c(OH－)＝eq\r(3,\f(8×10－38,10－5))mol/L＝2×10－11mol/L，pOH＝11－lg2＝10.7，pH＝14－pOH＝3.3，用氨水调pH的范围是3.3≤pH<7。(2)该反应平衡常数K＝eq\f(cCO\o\al(2－,3),c2OH－)＝eq\f(KspFeCO3,Ksp[FeOH2])＝eq\f(3.2×10－11,8.0×10－16)＝4×104。(3)eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(4.8×10－5,3×10－9)＝1.6×104。(2022·深圳期末)25℃时，CaCO3在水中沉淀溶解平衡曲线如图。25℃时CaSO4的Ksp＝9.1×10－6A.通过蒸发，可使溶液由a点变化到c点B.图中b点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率C.25℃时，从CaCO3(s)转化为CaSO4D.可将锅炉中的CaSO4转化为CaCO3，再用酸去除【解析】蒸发时，COeq\o\al(2－,3)、Ca2＋的浓度均增大，图中由a点变化到c点时c(COeq\o\al(2－,3))不变，与图像不符，A错误；曲线上点均为平衡点，且b点在曲线上方，则Q(CaCO3)＞Ksp(CaCO3)，有晶体析出，则b点碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率，B错误；通过图示，算出Ksp(CaCO3)＝4.0×10－5×7.0×10－5＝2.8×10－11，即Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，25℃时，从CaSO4(s)转化为CaCO3(s)更容易实现，C错误；CaSO4易转化为CaCO3，且CaCO3与盐酸反应，则除去锅炉水垢中硫酸钙的办法是将其转化为碳酸钙，然后用酸去除，D正确。(2023·滁州期末)硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(B)A.图中p和q分别为T1、T2温度下CdS达到沉淀溶解平衡B.图中各点对应的Ksp的关系：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液中Cd2＋浓度降低D.温度降低时，q点饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动【解析】根据图中信息，图中p和q分别为T1、T2温度下CdS达到沉淀溶解平衡，A正确；温度相同，Ksp相同，温度越高，Ksp越大，因此图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)＜Ksp(q)，B错误；向m点的溶液中加入少量Na2S固体，硫离子浓度增大，沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中Cd2＋浓度降低，C正确；温度降低时，Ksp减小，则q点饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D正确。(2017·新课标Ⅲ卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是(C)A.Ksp(CuCl)的数量级为10－7B.除Cl－的反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuClC.加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好D.2Cu＋Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全【解析】由图像可知，横坐标为0时，c(Cl－)＝1mol/L，c(Cu＋)≈10－6.8mol/L，则Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的数量级为10－7，A正确；反应物为铜、硫酸铜以及氯离子，生成物为CuCl，反应的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuCl，B正确；反应物Cu是固体，除Cl－效果取决于Cu2＋的浓度，与Cu含量无关，C错误；2Cu＋Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝eq\f(cCu2＋,c2Cu＋)，取两条线的交点计算，c(Cu2＋)＝c(Cu＋)≈10－6mol/L，K＝eq\f(10－6,10－62)＝106，K很大，反应趋于完全，D正确。深度指津有关沉淀溶解平衡对数图像的分析数轴数值的含义：[说明](1)横坐标数值越大，c(COeq\o\al(2－,3))越小纵坐标数值越小，c(M)越大(2)①直线上的任何一点为饱和溶液②直线上方的点为不饱和溶液③直线下方的点为过饱和溶液，有沉淀生成考点2沉淀溶解平衡的应用知识梳理沉淀的生成例如：除去氯化铵中的氯化铁，先将固体溶解，再加入氨水调pH，可使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去；Na2S作为沉淀剂，可以把废水中Cu2＋、Hg2＋转化为极难溶的金属硫化物CuS、HgS沉淀而除去。沉淀的溶解根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如，难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中。在上述反应中，CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的COeq\o\al(2－,3)浓度不断减小，溶液中Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动。只要盐酸的量足够，CaCO3就可以完全溶解。类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2和Mg(OH)2等。沉淀的转化锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)；向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)Zn2＋(aq)＋CuS(s)。解疑释惑49沉淀之间的转化与Ksp大小没有必然联系1.由难溶的沉淀转化为更难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化。如：在PbI2悬浊液中，加入AgNO3溶液后，PbI2＋2Ag＋2AgI＋Pb2＋，K＝eq\f(cPb2＋,c2Ag＋)＝eq\f(cPb2＋·c2I－,c2Ag＋·c2I－)＝eq\f(KspPbI2,K\o\al(2,sp)AgI)≫1，所以只要较低物质的量浓度的Ag＋即可消耗I－使PbI2不断溶解最终完全转化为更难溶的AgI沉淀。2.由难溶的沉淀转化为更易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，但是当两种沉淀的溶度积相差不大时，就可以发生。如虽然Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，但两者差异不大，BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cBa2＋·cSO\o\al(2－,4),cBa2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＜1，只要加入足量的饱和Na2CO3溶液，使c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ba2＋)＞Ksp(BaCO3)，沉淀转化正向移动，BaSO4就可以转化为BaCO3。[及时巩固]下列说法正确的是(B)选项实验操作和现象结论A(2020·江苏卷)向浓度均为0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液，出现白色沉淀白色沉淀是BaCO3B(2019·江苏卷)向浓度均为0.05mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)C(2018·江苏卷)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量AgNO3稀溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)D(2016·江苏卷)室温下，向浓度均为0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀。Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)【解析】碳酸钙、碳酸钡均为白色沉淀，由操作和现象不能判断白色沉淀是BaCO3，A错误；溶解度小的先生成沉淀，先生成黄色沉淀，说明Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，B正确；因未说明实验离子浓度是否相同，所以无法判断溶度积大小，C错误；向浓度均为0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，因为BaSO4、CaSO4都是白色沉淀，所以不能说明Ksp(BaSO4)和Ksp(CaSO4)哪个大，D错误。向锅炉中注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除。下列叙述正确的是(D)A.加水稀释，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会减小B.CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4)C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸D.沉淀转化的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)【解析】温度不变，Kw不变，A错误；CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B错误；CaSO4与盐酸不反应，不能说明硫酸酸性强于盐酸，C错误。(1)(2023·前黄中学二模)已知：几种金属离子转化为氢氧化物沉淀的pH如表所示：金属离子Al3＋Co2＋Ni2＋开始沉淀的pH4.07.67.7完全沉淀的pH5.29.29.5某CoSO4溶液中含有一定量的Al3＋和Ni2＋，现加入Na2CO3除铝。得到固体的主要成分是________(填化学式)，该步调节pH的范围为。(2)(2023·淮南二模)“除杂”时溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量的Ba2＋。为了除去杂质Ba2＋，同时提高原料的利用率，溶液中Sr2＋的浓度应不高于________mol/L(注：已知室温条件，BaSO4的Ksp为1.1×10－10，SrSO4的Ksp为3.3×10－7；残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5mol/L时，离子完全沉淀)。【答案】(1)Al(OH)35.2≤pH<7.6(2)3.0×10－2【解析】(1)加入碳酸钠固体发生双水解反应得到Al(OH)3沉淀，由表格可知该步调节pH的范围为5.2≤pH＜7.6。(2)已知室温条件，BaSO4的Ksp为1.1×10－10，SrSO4的Ksp为3.3×10－7，钡离子完全沉淀时，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(KspBaSO4,cBa2＋)＝eq\f(1.1×10－10,10－5)mol/L＝1.1×10－5mol/L，则c(Sr2＋)＝eq\f(KspSrSO4,cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(3.3×10－7,1.1×10－5)mol/L＝3×10－2mol/L；故溶液中Sr2＋的浓度应不高于3×10－2mol/L。(2023·广州二模)以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：下列说法错误的是(A)A.酸浸的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB.浸出渣的成分是SiO2C.母液的主要溶质是NH4ClD.固体X是Mg(OH)2【解析】MgCO3是微溶物，不可拆成离子，A错误；盐酸酸浸，MgCO3可溶于酸，SiO2不溶于酸，浸出渣为SiO2，B正确；加入氨水沉镁，MgCl2＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液主要溶质是NH4Cl，固体X为Mg(OH)2，C、D正确。深度指津沉淀的溶解1.转化生成弱电解质(1)生成弱酸：FeS(s)＋2H＋(aq)Fe2＋(aq)＋H2S(g)其实质是H＋消耗S2－生成了H2S。实验室用CaCO3和HCl反应制备CO2也是此原理。(2)生成水：Mg(OH)2(s)＋2H＋(aq)Mg2＋(aq)＋2H2O(l)2.发生氧化还原反应如CuS不溶于HCl但却溶于稀硝酸，这是因为：3CuS＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O3.生成难解离的配合物离子AgCl＋2NH3[Ag(NH3)2]＋＋Cl－AgBr＋2S2Oeq\o\al(2－,3)[Ag(S2O3)2]3－＋Br－(用于照相技术)1.(2022·惠州期末)某温度时，AgCl悬浊液中沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(B)A.加入NaCl，可以使溶液由a点变到点cB.加入少量水，平衡不移动，Ag＋浓度不变C.b点对应溶液中Q＞KspD.a、c点对应的Ksp相等【解析】加入NaCl，氯离子浓度增大，而a到c点银离子浓度减小，氯离子浓度增大，A正确；加入少量水，促进溶解，仍为饱和溶液，则Cl－浓度不变，Ag＋浓度不变，但是平衡正向移动，B错误；b点对应溶液中Q＞Ksp，则有沉淀生成，C正确；温度不变，溶度积Ksp不变，则c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp，D正确。2．(2023·江苏卷)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如题图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是(C)A.0.1mol/LNaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)B.“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝eq\f(KspMgF2,cF－)C.0.1mol/LNaHCO3溶液中：c(COeq\o\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)D.“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))【解析】电荷守恒式中缺少OH－，A错误；“除镁”得到上层清液中c(Mg2＋)＝eq\f(KspMgF2,c2F)，B错误；“沉锰”后的滤液中存在电荷守恒，阴离子缺少SOeq\o\al(2－,4)、F－，D错误。3.(2023·福州二模)工业上采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，其主要的生产流程如下：已知：K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，难溶于醇等有机溶剂。下列说法错误的是(B)A.反应②为3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2OB.由反应③可知，此温度下Ksp(K2FeO4)>Ksp(Na2FeO4)C.“提纯”步骤的洗涤剂可以选用CH3COOK溶液、异丙醇D.K2FeO4可用于水的消毒【解析】氯气通入氢氧化钠溶液中制取NaClO，次氯酸钠溶液中加硝酸铁反应生成高铁酸钠，过滤，将高铁酸钠与饱和KOH混合反应生成高铁酸钾，再经分离、提纯得到纯净的高铁酸钾固体。反应②中次氯酸钠氧化硝酸铁，1mol次氯酸钠得2mol电子，1mol硝酸铁生成高铁酸钠失去3mol电子，根据得失电子守恒可得反应：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，A正确；由反应③可知，高铁酸钠与KOH溶液混合生成高铁酸钾，该反应为复分解反应，反应发生的条件为高铁酸钾的Ksp小于高铁酸钠，B错误；高铁酸钾在碱性条件下稳定，且在醇中的溶解度小，因此可用CH3COOK溶液、异丙醇作洗涤剂，C正确；K2FeO4具有强氧化性，可起到杀菌消毒作用，D正确。4．(2022·全国乙卷)废旧铅酸蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题：(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因： 。(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是 。(3)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是__________________。【答案】(1)PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)该反应的平衡常数K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cPb2＋·cSO\o\al(2－,4),cPb2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspPbSO4,KspPbCO3)＝eq\f(2.5×10－8,7.4×10－14)≈3.4×105＞105，说明PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3(2)反应BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cBa2＋·cSO\o\al(2－,4),cBa2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1.1×10－10,2.6×10－9)≈0.04≪105，说明该反应正向进行的程度有限，因此加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化(3)Fe(OH)3、Al(OH)3、BaSO4第26讲难溶电解质的溶解平衡练习1沉淀溶解平衡1.下列有关沉淀溶解平衡的说法错误的是()A.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀，可以减少BaSO4溶解损失B.牙膏中添加NaF，可将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F抵抗酸的侵蚀C.25℃时，向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，则AgCl的溶解度不变D.25℃时，AgCl和Ag2CrO4(砖红色)的Ksp分别为1.8×10－10和2.0×10－12，则用AgNO3标准溶液滴定Cl－时，可采用K2CrO4为指示剂【解析】BaSO4沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡，用稀硫酸洗涤时，增大了SOeq\o\al(2－,4)的浓度，使沉淀溶解平衡逆向移动，因而可以减少BaSO4溶解损失，A正确；Ca5(PO4)3OH在口腔溶液中存在沉淀溶解平衡，用含有NaF的牙膏刷牙时，发生沉淀转化，生成更难溶的Ca5(PO4)3F，可增强抵抗酸的侵蚀的能力，B正确；25℃时，向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，Cl－的浓度增大，沉淀溶解平衡逆向移动，则AgCl的溶解度减小，C错误；当离子浓度小于10－5mol/L时认为沉淀完全，若恰好沉淀完全时，c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝eq\f(1.8×10－10,1.0×10－5)mol/L＝1.8×10－5mol/L，此时溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(KspAg2CrO4,c2Ag＋)＝eq\f(2.0×10－12,1.8×10－52)mol/L≈6.17×10－3mol/L＞1.0×10－5mol/L，可采用K2CrO4为指示剂，D正确。2.实验：①0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl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0.1mol/LKI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol/LKI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【解析】浊液a中含有AgCl，存在沉淀的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正确；滤液b为AgCl的饱和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在Ag＋，B错误；向AgCl中滴加0.1mol/LKI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，证明AgI比AgCl更难溶，C、D正确。3.(2023·安徽宣城期末)含银微粒存在如图变化。下列说法不正确的是()A.白色沉淀加氨水的反应为AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋Cl—B.该过程说明：Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)C.无色溶液加HCl溶液又得到白色沉淀，说明结合Ag＋能力：Cl—＞NH3D.黄色沉淀中再加5滴0.1mol/LNa2S溶液可得到黑色沉淀【解析】白色沉淀AgCl加氨水，发生了络合反应，A正确；由氯化银白色沉淀转化为银氨络离子，而银氨络离子转化为黄色碘化银沉淀可知，碘化银溶度积小于氯化银，B正确；银氨络离子在溶液中存在如下平衡：[Ag(NH3)2]＋Ag＋＋2NH3，向溶液中加入盐酸，NH3与H＋结合生成NHeq\o\al(＋,4)，使溶液中氨分子浓度减小，平衡右移，银离子浓度增大，与氯离子反应生成白色沉淀，与氯离子和氨分子结合银离子的能力无关，C错误；硫化银的溶解度小于碘化银，所以黄色沉淀中滴加硫化钠溶液，溶解度大的碘化银沉淀会转化为溶解度小的硫化银黑色沉淀，D正确。4.(2023·黄山一模)以含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2＋、Mn2＋)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是()A.1mol过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有σ键数目为9NAB.“氧化除锰”后的溶液中一定存在：Na＋、Zn2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)C.“调节pH”时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质D.“氧化除锰”过程中生成MnO2的离子方程式：Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋【解析】S2Oeq\o\al(2－,8)的结构式为，单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，因此1mol过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有σ键数目为9NA，A正确；向含锌废液中加入Na2S2O8溶液，生成MnO2沉淀且将Fe2＋氧化为Fe3＋，“氧化除锰”后的溶液中存在的离子为Na＋、Zn2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)，B正确；溶液中Fe3＋能与锌反应，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C错误；氧化除锰发生反应的离子方程式是Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，D正确。5.(2021·江苏卷)室温下，用0.5mol/LNa2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。下列说法正确的是()A.0.5mol/LNa2CO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)B.反应CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)正向进行，需满足eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＞eq\f(5,3)×104C.过滤后所得清液中一定存在：c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaCO3,cCO\o\al(2－,3))且c(Ca2＋)≤eq\f(KspCaSO4,cSO\o\al(2－,4))D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O【解析】0.5mol/LNa2CO3溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)，A错误；该反应的K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cCa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cCa2＋)＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(5×10－5,3×10－9)＝eq\f(5,3)×104，当浓度商Q＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＜K时，反应正向进行，B错误；上层清液为碳酸钙的饱和溶液，所以清液中满足c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaCO3,cCO\o\al(2－,3))，由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀，则c(Ca2＋)≤eq\f(KspCaSO4,cSO\o\al(2－,4))，C正确；醋酸为弱酸，不能拆成离子形式，D错误。6.一定温度下，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)体系中，c(Ag＋)和c(Cl－)的关系如图所示。下列说法错误的是()A.a、b、c三点对应的Kw相等B.向d点的溶液中加入AgNO3溶液，可能会变到a点C.AgCl在a点的溶解度一定比c点的大D.该温度下，AgBr的溶解平衡曲线可能与线段bd相交【解析】Kw只与温度有关，温度不变，则Kw不变，a、b、c三点的Kw相等，A正确；d点为AgCl的不饱和溶液，向其中加入AgNO3溶液，溶液中c(Ag＋)增大，形成AgCl饱和溶液，可能会变到a点，B正确；温度相同，AgCl的溶解度相同，C错误；由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，则该温度下，AgBr的溶解度曲线应在AgCl下方，与线段bd相交，D正确。7.(2022·广州期末)已知298K时，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.5×10－13，随着温度的升高二者的Ksp都增大。298K时，饱和溶液中p(S2－)和p(M2＋)的关系如图，其中p(S2－)＝－lgc(S2－)，p(M2＋)＝－lgc(Cu2＋)或－lgc(Mn2＋)。下列说法正确的是()A.298K时向MnS悬浊液中加入MnSO4固体，Ksp(MnS)将随之减小B.为除去MnCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入适量Na2S固体，充分搅拌后过滤C.对于曲线Ⅰ，在b点加热(忽略水的蒸发)，b点向c点移动D.曲线Ⅱ代表的是MnS【解析】Ksp(CuS)＜Ksp(MnS)，说明相同条件下，CuS更难溶，对应溶液中离子浓度更小，p值越大，故曲线Ⅱ代表MnS，曲线Ⅰ代表CuS。Ksp只与温度有关，温度不变，Ksp不变，A错误；加入适量Na2S后，可使Cu2＋转化为CuS沉淀，但用Na2S除杂时引入新杂质Na＋，故不能达到实验目的，B错误；对于曲线Ⅰ，加热b点溶液，CuS溶解度增大，S2－和Cu2＋浓度均增大，b点向a点方向移动，C错误。8.用0.100mol/LAgNO3滴定50.0mL0.050mol/LCl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关叙述错误的是()A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B.曲线上各点的溶液满足关系式：c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C.相同实验条件下，若改为0.040mol/LCl－，反应终点c移到aD.相同实验条件下，若改为0.050mol/LBr－，反应终点c向b方向移动【解析】图中c点为滴定终点，此处－lgc(Cl－)＝5，达到沉淀溶解平衡时，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－5mol/L，所以Ksp(AgCl)的数量级为10－10，A正确；曲线上的点是沉淀溶解平衡的平衡点，满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B正确；溶度积常数只随温度改变而改变，改变滴定反应液浓度，不改变溶度积常数，所以相同实验条件下，若改为0.0400mol/LCl－，所需AgNO3溶液体积就变为eq\f(50×0.0400,0.100)mL＝20mL，故反应终点不是a点，C错误；AgBr比AgCl更难溶，相同条件下达到沉淀溶解平衡时Br－的浓度更低，则－lgc(Br－)值更大，消耗AgNO3溶液的体积不变，D正确。9.(2022·佛山期末)常温下，CuS、FeS饱和溶液中阳离子M2＋、阴离子S2－的浓度负对数关系如图所示．已知Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(FeS)＝6.3×10－18。下列说法错误的是()A.曲线A代表FeSB.向曲线B代表的体系中加入少量Na2S固体，可实现由p点到q点的移动C.q点可表示FeS的不饱和溶液D.FeS固体用于去除工业废水中的Cu2＋【解析】Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，所以曲线A代表FeS、曲线B代表CuS，A正确；向曲线B代表的体系中加入少量Na2S固体，S2－浓度增大，Cu2＋浓度减小，Ksp(CuS)不变，p点沿曲线B向右下方移动，B错误；q点Q＝c(Fe2＋)·c(S2－)＜Ksp(FeS)，q点表示FeS的不饱和溶液，C正确；Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，FeS固体可用于去除工业废水中的Cu2＋，D正确。10.(2023·淮南二模)天然水体中的碳酸盐体系(CO2、H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3))，不同微粒浓度分布会影响溶液的pH。某温度下，溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ca2＋)与pH关系如图所示。下列说法错误的是()A.H2CO3的Ka1数量级为10－9B.溶液中可能存在：c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))C.曲线②lgc(X)不变的原因是水体中的H2CO3和空气中的CO2保持平衡D.该温度下c(Ca2＋)与c2(H＋)为线性关系【解析】温度不变，当水体中的H2CO3和空气中的CO2保持平衡时，则溶液中碳酸分子的浓度变化不大，图中曲线②代表H2CO3，pH很小时，水体中也有HCOeq\o\al(－,3)，随着pH的增大，溶液的碱性增强，HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)浓度都增大，而随着COeq\o\al(2－,3)浓度增大，逐渐生成CaCO3沉淀，溶液中Ca2＋浓度逐渐减小，因此曲线③代表HCOeq\o\al(－,3)，曲线④代表COeq\o\al(2－,3)，曲线①代表Ca2＋。曲线③和曲线②交点处c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(H2CO3)，此时pH处于6～7之间，Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)＝c(H＋)，Ka1的数量级为10－7，A错误；溶液存在电荷守恒：2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))，曲线④和曲线①交点处c(Ca2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))，故溶液中可能存在：c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))，B正确；外界温度不变，水体中的H2CO3和空气中的CO2保持平衡时，则溶液中碳酸分子的浓度不变，C正确；碳酸的Ka1·Ka2＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)×eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)，结合Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，可得c2(H＋)＝eq\f(Ka1·Ka2,KspCaCO3)·c(H2CO3)·c(Ca2＋)，且Ksp(CaCO3)、Ka1、Ka2均为温度的函数，是一个定值，c(H2CO3)也是定值，则该温度下c(Ca2＋)与c2(H＋)为线性关系，D正确。11.(2023·黄山一模)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)，25℃，－lgc与pH的关系如图所示，c为M2＋或M(OH)eq\o\al(2－,4)浓度的值。下列说法错误的是()A.曲线②代表－lg[M(OH)eq\o\al(2－,4)]与pH的关系B.向pH＝14.0的Na2[M(OH)4]溶液中加水稀释，平衡：M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)逆向移动，c(OH－)增大C.M(OH)2的Ksp约为1×10－17D.25℃，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝0.1mol/L时，溶液中的c(OH－)>1mol/L【解析】随着pH增大，c(OH－)增大，则c(M2＋)减小，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]增大，即－lgc(M2＋)增大，－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]减小，曲线①代表－lgc(M2＋)与pH的关系，曲线②代表－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]与pH的关系，A正确；向pH＝14.0的Na2[M(OH)4]溶液中加水稀释，c(OH－)减小，平衡：M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)逆向移动，B错误；pH＝7.0时，－lgc(M2＋)＝3.0，则M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－17，C正确；25℃，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝0.1mol/L时，－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝1，溶液的pH>14，c(OH－)>1mol/L，D正确。12.(2023·深圳二模)室温下，以氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为原料，经酸浸、转化可得到Ca(H2PO4)2、H3PO4和HF。已知：25℃，H3PO4的pKa1＝2.12、pKa2＝7.21、pKa3＝12.36(pKa＝－lgKa)。下列说法不正确的是()A.Ca5(PO4)3F的沉淀溶解平衡可表示为Ca5(PO4)3F(s)5Ca2＋(aq)＋3POeq\o\al(3－,4)(aq)＋F－(aq)B.酸浸过程中溶液pH＝6时，c(H2POeq\o\al(－,4))<c(HPOeq\o\al(2－,4))C.0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液中存在：c(H＋)＋c(H3PO4)＝c(HPOeq\o\al(2－,4))＋2c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)D.向0.1mol/LHF溶液中加入少量水稀释时，eq\f(cF－,cHF)的值增大【解析】Ca5(PO4)3F沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3F(s)5Ca2＋(aq)＋3POeq\o\al(3－,4)(aq)＋F－(aq)，A正确；由Ka2(H3PO4)＝eq\f(cH＋·cHPO\o\al(2－,4),cH2PO\o\al(－,4))＝10－7.21可知，当酸浸过程中，溶液pH＝6时，eq\f(cHPO\o\al(2－,4),cH2PO\o\al(－,4))＝10－1.21＜1，即c(H2POeq\o\al(－,4))＞c(HPOeq\o\al(2－,4))，B错误；0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液中存在质子守恒为c(H＋)＋c(H3PO4)＝c(HPOeq\o\al(2－,4))＋2c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)，C正确；向0.1mol/LHF溶液中加入少量水稀释时，溶液中c(H＋)减小，Ka不变，故eq\f(cF－,cHF)＝eq\f(Ka,cH＋)的值增大，D正确。13.(1)向硫酸钴溶液中加入草酸铵溶液后，当溶液中C2Oeq\o\al(2－,4)浓度为0.1mol/L时，Co2＋浓度为________[Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8]。(2)加入NaF溶液可将溶液中的钙离子转化为沉淀并过滤除去，若所得滤液中c(F－)＝1.0×10－2mol/L，则滤液中c(Ca2＋)为________mol/L[已知：Ksp(CaF2)＝1.05×10－10]。(3)(2023·合肥一模)已知：常温下，[Ag(S2O3)2]3－(aq)Ag＋(aq)＋2S2Oeq\o\al(2－,3)(aq)K1＝2.7×10－14，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝1.8×10－10。“溶浸”时发生反应的离子方程式为AgCl＋2S2Oeq\o\al(2－,3)[Ag(S2O3)2]3－＋Cl－，常温下，该反应的平衡常数K＝________。【答案】(1)6.3×10－7mol/L(2)1.05×10－6(3)eq\f(2,3)×104【解析】(1)c(Co2＋)＝eq\f(KspCoC2O4,cC2O\o\al(2－,4))＝eq\f(6.3×10－8,0.1)mol/L＝6.3×10－7mol/L。(2)c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaF2,c2F－)＝eq\f(1.05×10－10,1.0×10－22)mol/L＝1.05×10－6mol/L。(3)该反应的平衡常数K＝eq\f(cCl－·c[AgS2O32]3－,c2S2O\o\al(2－,3))＝eq\f(Ksp,K1)＝eq\f(1.8×10－10,2.7×10－14)≈eq\f(2,3)×104。14.(1)已知：Ksp(PbSO4)＝1.82×10－8；Ksp(PbCO3)＝1.46×10－13。PbSO4转化为难溶PbCO3的离子方程式：COeq\o\al(2－,3)(aq)＋PbSO4(s)=PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，当沉淀转化达到平衡时，滤液中c(SOeq\o\al(2－,4))与c(COeq\o\al(2－,3))的比值为________。(2)已知常温下，Ksp(MnS)＝3.0×10－14，Ksp(ZnS)＝1.5×10－24，在除锌时发生沉淀转化反应为MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)，其平衡常数K＝____________。(3)(2016·新课标Ⅰ卷)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrOeq\o\al(2－,4)生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5mol/L)时，溶液中c(Ag＋)＝________mol/L，此时溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝________mol/L。已知：Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10。(4)(2017·海南卷)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中eq\f(cCO\o\al(2－,3),cSO\o\al(2－,4))＝__________。已知：Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。【答案】(1)1.25×105(2)2.0×1010(3)2.0×10－55.0×10－3(4)eq\f(260,11)【解析】(1)K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cPb2＋,cCO\o\al(2－,3)·cPb2＋)＝eq\f(KspPbSO4,KspPbCO3)＝eq\f(1.82×10－8,1.46×10－13)≈1.25×105。(2)平衡常数K＝eq\f(cMn2＋,cZn2＋)＝eq\f(cMn2＋·cS2－,cZn2＋·cS2－)＝eq\f(KspMnS,KspZnS)＝eq\f(3.0×10－14,1.5×10－24)＝2.0×1010。(3)当溶液中Cl－恰好完全沉淀时，c(Cl－)＝1.0×10－5mol/L，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝1.0×10－5×c(Ag＋)＝2.0×10－10，则c(Ag＋)＝2.0×10－5mol/L，再根据Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))·c2(Ag＋)＝2.0×10－12，则c(CrOeq\o\al(2－,4))＝5×10－3mol/L。(4)eq\f(cCO\o\al(2－,3),cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(KspBaCO3,KspBaSO4)＝eq\f(2.6×10－9,1.1×10－10)＝eq\f(260,11)。练习2化学工艺流程1.油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Ni2＋Al3＋Fe3＋Fe2＋开始沉淀时(c＝0.01mol/L)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c＝1.0×10－5mol/L)的pH8.74.73.29.0(1)“碱浸”中NaOH溶液的两个作用分别是______________________________________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：。(2)“转化”的目的是__________________________________________________，该过程中可替代H2O2的物质是________________________。(3)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp＝________________________________(列出计算式)。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0mol/L，则“调pH”应控制的pH范围是________________。【答案】(1)除去油脂、溶解铝及其氧化物AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于调节溶液的pH，除去铁的杂质离子O2或空气(3)Ksp＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－5.3)2＝1.0×10－15.6(4)3.2～6.2【解析】(1)由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①中含有NaAlO2。(2)滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀硫酸酸浸后得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，其中Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋后，加入NaOH调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；“转化”中H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，不能引入杂质，可用O2或空气替代。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0mol/L，为避免镍离子沉淀，c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp,cNi2＋))＝1.0×10－7.8mol/L，则c(H＋)＝1.0×10－6.2mol/L，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2～6.2。2.(2023·惠州二模)电子工业中，人们常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。某项目学习小组设计如下流程处理废液和资源回收：(1)FeCl3溶液中通常加入一定量的盐酸，其加入盐酸的目的是________________；将FeCl3溶液蒸干、灼烧后，得到的主要固体产物是________。(2)用过量FeCl3溶液蚀刻铜箔后的废液中含有的金属阳离子有____________________(填离子符号)。(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是____