2017版高考化学一轮复习 专题七 电解质溶液中的离子平衡（打包6套）新人教版.zip

1专题七 电解质溶液中的离子平衡班级 姓名 得分 请同学们根据老师阅卷需要把选择题的答案填入答题栏中。一、 单项选择题(本大题共10小题，共60分。每小题只有1个选项符合题目要求)1. (2015·邢台模拟)下列事实不能证明HNO 2是弱电解质的是( )①滴入酚酞，NaNO 2溶液显红色 ②用HNO 2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③等pH、等体积的盐酸和HNO 2溶液中和碱时，HNO 2中和碱的能力强 ④0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2 ⑤HNO 2与CaCO3反应放出CO 2气体 ⑥ c(H+)=0.1 mol·L-1的HNO 2溶液稀释至1 000倍，pH76. 相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是( )A. 三种酸的强弱关系：HXHYHZB. 反应HZ+Y - HY+Z-能够发生C. 相同温度下，0.1 mol·L -1NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液的pH最大D. 相同温度下，1 mol·L -1HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L -1HX7. (2014·福建卷) 下列关于0.10 mol· -1L NaHCO3溶液的说法正确的是( )A. 溶质的电离方程式为NaHCO 3 Na++H++C2OB. 25 ℃时，加水稀释后， n(H+)与 n(OH-)的乘积变大C. 离子浓度关系： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC-3)+c(C2-3)D. 温度升高， c(HC-3O)增大8. (2014·广东卷)常温下，0.2 mol·L-1一元酸HA与等浓度NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如右图所示，下列说法正确的是 ( )A. HA为强酸B. 该混合溶液pH=7.0C. 图中X表示HA，Y表示OH -，Z表示H +D. 该混合溶液中： c(A-)+c(Y)=c(Na+)39. (2015·江西九江三模 )一定温度下，将 0.1 mol AgCl(s)加入到1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中，充分搅拌(不考虑液体体积变化)，已知： Ksp(AgCl)=2×10-10； Ksp(Ag2CO3)=1×10-11，下列有关说法正确的是( )A. 沉淀转化反应2AgCl(s)+C2-3O(aq) Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为20B. 反应后溶液中： c(Na+)c(Cl-)=c(Ag+)c(C-)c(OH-)c(H+)C. 反应后溶液中： c(Na+)+c(H+)+c(Ag+)=2c(C2-3)+c(Cl-)+c(OH-)+c(HC-3O)D. 约有4×10 -5mol AgCl溶解10. (2015·汕头模拟)常温下， Ksp(CaSO4)=9×10-6，CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。下列说法正确的是( )A. 在任何溶液中， c(Ca2+)、 c(S2-4O)均相等B. b点将有沉淀生成，平衡后溶液中 c(S-)一定等于3×10 -3 mol·L-1C. a点对应的 Ksp等于 c点对应的 KspD. d点溶液通过蒸发可以变到 c点题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答题栏选项二、 非选择题(本大题共3小题，共40分)11. Ⅰ. (2015·海南卷节选)氨的水溶液显弱碱性，其原因为 (用离子方程式表示)，0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH 4Cl固体，溶液的pH (填“升4高”或“降低”)；若加入少量的明矾，溶液中N 4H的浓度 (填“增大”或“减小”)。Ⅱ. 醋酸是中学常用的一种弱酸。(1) 取0.10 mol CH 3COOH做导电性实验，测得其导电率随加入的水量变化如右图所示。①开始时导电率为0说明： 。②比较 a、 b点的相关性质(填“”、“7，正确。6. B 【解析】 由表中电离常数大小关系可知酸性强弱关系：HZHYHX，A、C不正确；电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。7. B 【解析】 NaHCO 3的电离方程式为NaHCO 3 Na++HC-3O，A项错误；根据 Kw=c(H+)·c(OH-)可得 Kw·V2=n(H+)·n(OH-)，温度一定时 Kw不变，加水稀释 V增大，B项正确；C项错误，正确的离子浓度关系： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC-3)+2c(C2-3)；温度升高，HC-3的水解和电离程度都增大，则 c(HC-3O)减小，D项错误。8. D 【解析】 0.2 mol·L -1一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合，恰好生成0.1 mol·L-1NaA溶液，由图知A -浓度小于0.1 mol·L -1，可知A -发生了水解，故HA为弱酸，A项错误；NaA为强碱弱酸盐，水解显碱性，pH7.0，B项错误；A -发生水解生成HA，溶液中除Na +、水分8子外，各粒子的浓度大小关系为 c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+)，故X为OH -、Y为HA、Z为H +，C项错误；根据物料守恒可知 c(A-)+c(HA)=c(Na+)，即 c(A-)+c(Y)=c(Na+)，D项正确。9. C 【解析】 2AgCl(s)+C2-3O(aq) Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)， K=2-3(l)Oc=22-3(Ag)(lc=sp23[(AgCl)]K=4×10-9，A错误；设溶解的AgCl为2 x mol，则平衡时 c(C2-3O)=(0.1-x) mol·L-1、 c(Cl-)=2x mol·L-1，由 K=-23(Cl)c=240.1=4×10-9，解得： x≈10 -5，溶解的氯化银约为2×10 -5 mol，D错误；反应后溶液中 c(C-O)≈0.1 mol·L -1、 c(Cl-)≈2×10 -5 mol·L-1， c(C2-3O)c(Cl-)，B错误；C为电荷守恒式，正确。10. C 【解析】 A项，只有在单一CaSO 4溶液中 c(Ca2+)、 c(S2-4)才相等，错；B项， b点QcKsp，故有沉淀生成，开始 c(Ca2+)、 c(S2-)不相等而反应消耗的Ca 2+、S2-4O相等，因此平衡后的两种离子浓度不会都等于3×10 -3 mol·L-1，错；C项，在平衡线上的 Ksp均相等，正确；D项， d点通过蒸发后各离子浓度都增大，不可能保持S2-4O浓度不变而到达 c点，错。11. Ⅰ. NH 3·H2O N 4H+OH- 降低 增大Ⅱ. (1) ①醋酸为共价化合物，只在水溶液中才能电离② = ③1.3×10 -3K=-3()C)c=-32(1.0)=1.7×10-5(2) c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)[或 c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1] c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)【解析】 Ⅰ. 氨水中的一水合氨部分电离产生铵根离子和氢氧根离子，使溶液显弱碱性；若加入氯化铵，则铵根离子浓度增大，一水合氨的电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，pH降低；若加入少量的明矾，铝离子水解呈酸性，促进一水合氨电离，溶液中N 4H的浓度增大。9Ⅱ. (1) a点导电率大于 b点，离子浓度： ab，但加水促进醋酸的电离，离子的物质的量：ba。(2) 混合溶液的pHc(H+)c(K+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)=c(K+)c(OH-)c(CH3COO-)c(K+)c(H+)c(OH-)c(K+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)③ c 酚酞【解析】 (2) 常温下，将1 mL pH均为11的氨水与NaOH溶液分别加水稀释10 4倍，NaOH是强电解质，稀释后，pH≈7，但氨水是弱电解质，溶液越稀越易电离，加水稀释后，一水合氨的电离程度增大，pH在7~11之间。(4) ① c(H+)= ·K=-51.60.1=4×10-4 mol·L-1。② b点时，由于滴加KOH溶液的体积未知，因此，溶液中的 c(K+)与 c(H+)相对大小未知，所以有3种可能情况； c点时可根据电荷守恒得出关系式。③酸、碱性溶液中水的电离被抑制，可水解的盐能促进水的电离，随着KOH的加入( c点时，KOH还未过量)，溶液中CH 3COOK 的量不断增多，因此水的电离程度不断增大，故c点符合题意；由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应该选择碱性范围内变色的指示剂酚酞。13. (1) NO 产生红棕色气体(2) 1∶2(3) c(Ce4+)·c4(OH-) 8(4) ②其他条件相同时，溶解度随 c(HNO3)减小而增大10③ c(HNO3)越小，温度对溶解度的影响越大[或 c(HNO3)越大，温度对溶解度的影响越小]【解析】 (1) 由原子守恒可以得出缺少项是NO；NO遇到空气中的氧气生成红棕色气体NO2。(2) 在同一个化学方程式中，氧化剂得到的电子数目与还原剂失去的电子数目相等。(3) Ksp[Ce(OH)4]=c(Ce4+)·4-(OH)=1×10-5×c4(OH-)=1×10-29，算出 c(OH-)= 1×10-6 mol·L-1，pH=8。1课时33 专题提升【能力提升】强、弱电解质的比较强酸与一元弱酸的性质差异(以盐酸和醋酸为例)归纳如下：2(1)盐酸中HCl全部电离，不存在HCl分子，只有H +、Cl -、OH -(极少)；醋酸在水溶液中部分电离，存在电离平衡，既含H +、CH 3COO-、OH -(极少)，还有醋酸分子。(2)pH相同的盐酸和醋酸，醋酸的物质的量浓度大于盐酸。(3)同温度、同浓度的盐酸的导电性强于醋酸溶液。(4)中和同体积、同pH的盐酸和醋酸，醋酸的耗碱量多于盐酸。(5)pH相同、体积也相同的盐酸和醋酸，分别与足量活泼金属反应时，起始速率相同；在反应过程中，醋酸反应速率减小程度比盐酸慢，平均反应速率比盐酸快，产生的氢气也是醋酸多。(6)同浓度、同体积的盐酸和醋酸，分别与足量活泼金属反应，盐酸产生氢气的速率比醋酸大，但产生氢气的物质的量相等。(7)pH相同、体积也相同的盐酸和醋酸，分别与等物质的量的强碱氢氧化钠发生中和反应，若盐酸反应后溶液呈中性，则醋酸反应后溶液呈酸性。(8)同浓度、同体积的盐酸和醋酸，分别与等物质的量的强碱氢氧化钠发生中和反应，若盐酸反应后溶液呈中性，则醋酸反应后溶液呈碱性。(9)pH相同、体积也相同的盐酸和醋酸，加水稀释相同倍数时，盐酸的pH增加程度大，醋酸的pH增加程度小。(10)盐酸和醋酸的溶液中分别加入相应的钠盐固体后，盐酸的pH几乎不变，而醋酸溶液的pH增大。(11)当盐酸与弱碱相互滴定达到滴定终点时，溶液显酸性，应选择酸性范围内变色的指示剂(甲基橙)；当醋酸与强碱相互滴定达到滴定终点时，溶液显碱性，应选择碱性范围内变色的指示剂(酚酞)。酸碱中和滴定pH变化曲线以0.100 0 mol·L-1NaOH滴定20 mL 0.100 0 mol·L-1HCl为例，pH变化曲线如下图所示。理论上讲，强酸强碱完全反应时的pH应为7，滴定时应选用在pH=7时变色的指示剂，但从图中可以看出，当氢氧化钠溶液的体积从19.98 mL变为20.02 mL时，pH从3.6突跃至10.4。因此只要选择变色范围在这一范围内的指示剂(如酚酞、甲基橙、甲基红等)就不会造成很大误差。3反应过程中离子浓度大小比较如向100mL pH=2的醋酸中滴加V mL pH=12的NaOH溶液，比较下列情况溶液中离子浓度的大小关系。①反应起始点：加入2滴NaOH溶液②V=100，已知此时：c(Na +)略大于c(H +)③等物质的量的CH 3COOH和CH 3COONa形成的混合液④中和至pH=7时的点⑤完全中和的点⑥等物质的量的NaOH和CH 3COONa形成的混合液各关键点 离子浓度大小比较①水的电离可以忽略，溶液仍显酸性，只要加入氢氧化钠，c(H +)总在减小c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)②n(NaOH)=10 -3molc(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)③n(CH 3COOH)=2n(NaOH)c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)④pH=7c(CH3COO-)=c(Na+)c(H+)=c(OH-)⑤n(CH 3COOH)=n(NaOH)c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)⑥n(NaOH)=n(CH 3COONa) c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-4)c(H+)综上所述，如果忽略水的电离，则c(CH 3COO-)c(H+)，c(Na +)c(OH-)总是成立的，因为只要加入氢氧化钠，则醋酸电离出的H +必然消耗一点，导致溶液中的H +比电离出的CH 3COO-少。【典题演示】【例题1】 (2015·广东卷)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定，下列说法正确的是( )A. 滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B. 随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C. 用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D. 滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小【答案】 B【解析】 滴定管用蒸馏水洗涤后，没有用标准液润洗，装入NaOH溶液进行滴定会造成NaOH溶液的浓度变小，用量增多，结果偏大，A错；酸中滴入碱，溶液的酸性减弱，pH由小变大，B正确；用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液开始是无色的，当锥形瓶中溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色时，证明达到了滴定终点，C错；滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，造成碱的用量偏多，则测定结果偏大，D错。【例题2】 (2015·天津卷)室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是( )加入的物质 结论A 50 mL 1 mol·L-1H2SO4 反应结束后，c(Na +)=c(S 2-4O)B 0.05 mol CaO溶液中-3()cHC增大C 50 mL H2O 由水电离出的c(H +)·c(OH-)不变5D 0.1 mol NaHSO4固体反应完全后，溶液pH减小，c(Na +)不变【答案】 B【解析】 n(H 2SO4)=1 mol·L-1×0.05 L=0.05 mol，H 2SO4和Na 2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2↑+H 2O，根据化学方程式知，二者恰好反应生成强酸强碱盐Na 2SO4，溶液呈中性，则c(H +)=c(OH-)，根据电荷守恒得(Na +)=2c(S-4O)，A错；CaO+H 2O Ca(OH)2，Ca(OH) 2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH，根据化学方程式知，二者恰好完全反应生成CaCO 3和NaOH，则c(OH -)增大，c(HC-3)减小，导致溶液中-3()cHC增大，B正确；加水稀释促进碳酸钠水解，则由水电离出的n(H +)、n(OH -)都增大，但氢离子、氢氧根离子物质的量增大倍数小于溶液体积增大倍数，所以c(H +)、c(OH -)减小，二者浓度之积减小，C错；NaHSO 4和Na 2CO3反应的化学方程式为2NaHSO 4+Na2CO3 2Na2SO4+H2O+CO2↑，根据化学方程式知，二者恰好反应生成Na 2SO4、H 2O、CO 2，溶液的pH减小，因为硫酸氢钠中含有钠离子，所以c(Na +)增大，D错。【例题3】 (2015·山东卷)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1一元酸HA溶液，pH的变化曲线如右图所示。下列说法正确的是( )A. a点所示溶液中c(Na +)c(A-)c(H+)c(HA)B. a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C. pH=7时，c(Na +)=c(A-)+c(HA)D. b点所示溶液中c(A -)c(HA)【答案】 D【解析】 a点时酸碱恰好中和，溶液pH=8.7，说明HA为弱酸，NaA溶液水解呈碱性，应为c(HA)c(H +)，A错；a点A -水解，促进水的电离，b点时HA过量，溶液呈酸性，HA电离出H +，抑制水的电离，B错；pH=7时，c(H +)=c(OH-)，由电荷守恒可知c(Na +)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)，则6c(Na+)=c(A-)，C错；b点时溶液中是等物质的量的NaA和HA，溶液呈酸性，说明HA电离程度大于A -水解程度，则存在c(A -)c(HA)，D正确。趁热打铁，事半功倍。请同学们及时完成单元检测卷《专题七 电解质溶液中的离子平衡》中的练习。1课时32 难溶电解质的溶解平衡【课时导航】复习目标1. 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2. 了解沉淀转化的本质。知识网络问题思考问题1：溶度积常数K sp与哪些因素有关?问题2：沉淀转化时，只能是溶解度大的转化为溶解度小的吗?举例说明。【课前自测】1. (2016·蚌埠一模)已知，常温下，K sp(AgCl)=1.8×10-10，K sp(AgI)=8.3×10-17，下列叙述正确的是( )A. 常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp比在纯水中的K sp小B. 向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色C. 将0.001 mol·L -1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先产生AgI沉淀D. 向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体有AgCl析出，溶液中c(Ag +)仍与c(Cl -)相等2. (2015·新课标Ⅰ卷节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中含有I -、Cl -等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中-()cICl为 ，已知K sp(AgCl)=1.8×10-10、K sp(AgI)=8.5×10-17。3. (2015·新课标Ⅱ卷)酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据如下表所示。2化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3Ksp近似值 10-17 10-17 10-39回答下列问题：用废电池的锌皮制作ZnSO 4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和H 2O2，溶解，铁变为 ，加碱调节pH为 时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10 -5 mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全)。继续加碱调节pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn 2+浓度为0.1 mol·L -1)。若上述过程不加H 2O2的后果是 ，原因是 。4. (2014·新课标Ⅰ卷)氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO 3标准溶液滴定，K 2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag 2CrO4为砖红色)。滴定终点时，若溶液中c(Ag +)=2.0×10-5 mol·L-1，c(Cr2-4O)为 mol·L -1。[已知：K sp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]?【自主学习】考点1： 沉淀溶解平衡【基础梳理】1. 沉淀溶解平衡的概念在一定条件下，当难溶电解质在水中形成 溶液时，沉淀的 速率与 速率相等时，达到平衡状态，叫做沉淀溶解平衡。(1)v(沉淀溶解) v(沉淀生成)，沉淀溶解。(2)v(沉淀溶解) v(沉淀生成)，生成沉淀。(3)v(沉淀溶解) v(沉淀生成)，沉淀达到溶解平衡。2. 溶度积常数(1)定义：在一定条件下，难溶电解质的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡，其 即为溶度积常数或溶度积，符号为 。3(2)表达式：对于沉淀溶解平衡A mBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)，则有K sp= 。(3)影响因素：同一难溶电解质的K sp仅仅是 的函数， 不变，K sp不变。3. 最典型计算已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中另一种离子的浓度；其他计算类型有：判断沉淀顺序、计算溶液pH、浓度商Q c与K sp大小比较。【举题说法】[沉淀溶解平衡与K sp]【例题1】 (2015·衡水模拟)下列说法正确的是( )A. 难溶电解质的溶度积K sp越小，则它的溶解度越小B. 任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用K sp表示C. 溶度积常数K sp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，说明它的溶解度减小，K sp也变小【答案】 D【解析】 不同类型的电解质无法由溶度积来比较溶解度大小，同类型的电解质K sp越小，溶解度才越小，A错；任何难溶物在水中不一定存在溶解平衡，只有难溶电解质在水中存在溶解平衡，溶解度大小才可以用K sp表示，B错；溶度积常数K sp与温度有关，温度越高，溶度积常数可能增大也可能减小，C错；升高温度，沉淀溶解平衡逆向移动，则说明它的溶解度是减小的，所以K sp也变小，D正确。【变式1】 (2015·南昌一模)化工生产中含Cu 2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是( )A. 该反应达到平衡时：c(Cu 2+)=c(Mn2+)B. CuS的溶解度比MnS的溶解度小C. 往平衡体系中加入少量Cu(NO 3)2(s)后，c(Mn 2+)变大D. 该反应平衡常数表达式：K=(spKMnSCu[沉淀溶解平衡曲线]4【例题2】 (2015·湖北月考)某温度时，BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知：p(Ba2+)=-lg c(Ba2+)、p(S2-4O)=-lgc(S2-)。下列说法正确的是( )A. 该温度下，K sp(BaSO4 )=1.0×10-24B. a点的K sp(BaSO4)小于b点的K sp(BaSO4)C. d点表示的是该温度下BaSO 4的不饱和溶液D. 加入BaCl 2可以使溶液由c点变到a点【答案】 D【解析】 由图像可知，a点钡离子和硫酸根离子浓度分别为1.0×10 -4mol·L-1和1.0×10-6mol·L-1，则K sp=c(Ba2+)·c(S2-4O)=1.0×10-10，A错；处于同一温度下，K sp相等，B错；d点时p(Ba 2+)偏小，则c(Ba 2+)偏大，溶液过饱和，C错；加入BaCl 2，c(Ba 2+)增大，平衡逆向移动，c(S2-4O)减小，则可使溶液由c点变到a点，D正确。【变式2】 (2015·合肥质检)在T ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。又知T ℃时，AgCl的K sp=4×10-10，下列说法不正确的是( )A. 在T ℃时，AgBr的K sp为4.9×10 -13B. 图中b点对应的是向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后的溶液C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D. AgCl沉淀能较容易地转化为AgBr沉淀5【核心突破】1. 沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因：难溶电解质本身的性质。绝对不溶的物质是不存在的；同样是微溶物质，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，少数如Ca(OH) 2的溶解平衡向生成沉淀的方向移动。③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子，使平衡向生成沉淀的方向移动。2. Ksp的定义及应用(1)难溶电解质溶度积常数通式：A mBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) K sp=cm(An+)·cn(Bm-)。(2)Ksp只与温度有关，与离子浓度没有关系。(3)在难溶电解质A mBn的溶液中，如任意状态时离子浓度幂的乘积[c m(An+)·cn(Bm-)](简称离子积)用Q c表示，Q c和K sp间的关系有以下三种可能：(1)Qc=Ksp，沉淀与溶解达到动态平衡，该溶液是饱和溶液。(2)QcKsp，溶液处于过饱和状态，平衡向析出沉淀的方向移动，直至Q c=Ksp。考点2： 沉淀溶解平衡的应用【基础梳理】1. 沉淀的生成如要除去CuCl 2溶液中的FeCl 3，可向溶液中加入 。2. 沉淀的溶解如要使Mg(OH) 2沉淀溶解，可加入 。3. 沉淀的转化锅铲除垢：将CaSO 4转化为CaCO 3的离子方程式为 ；ZnS沉淀中滴加CuSO 4溶液可以得到CuS沉淀，其离子方程式为 。6微课36 沉淀转化(1)由难溶的沉淀转化为较难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化。如在PbI 2悬浊液中，加入AgNO 3溶液后，PbI 2(s)+2Ag+(aq) 2AgI(s)+Pb2+(aq)，K 转=()cPbAg=2-()(cI=2(b)spKPIAg1，所以只要较低物质的量浓度的Ag +即可消耗I -，从而使PbI 2不断溶解，最终完全转化为更难溶的沉淀AgI。(2)由难溶的沉淀转化为较易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。如虽然K sp(BaSO4)S(AgCl)S(AgBr)B. 往含Cl -、Br -、Cr2-4O浓度均为0.01 mol·L -1的溶液中滴加0.01 mol·L -1 AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br -、Cr2-4O、Cl -C. 用滴定法测KNO 3溶液中KCl的含量时，可选择AgNO 3溶液作标准液，K 2CrO4溶液作指示剂D. 1.88 g AgBr投入到100 mol·L -1 NaCl溶液中有AgCl沉淀生成3. (2015·邯郸期末)已知K sp(AgCl)=1.8×10-10，K sp(AgI)=1.5×10-16，K sp(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. AgClAgIAg2CrO4 B. AgClAg2CrO4AgIC. Ag2CrO4AgClAgI D. Ag2CrO4AgIAgCl8【例题4】 向BaSO 4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO 4全部转化为BaCO 3，发生的反应可表示为BaSO 4(s)+C2-3O(aq) BaCO3(s)+S2-4O(aq)。现有0.20 mol BaSO 4，加入1.0 L 2.0 mol·L -1饱和Na 2CO3溶液处理，假设起始的c(S2-4O)≈0，平衡时K=4.0×10 -2，求达到平衡时发生转化的BaSO 4的物质的量。(写出计算过程，计算结果保留两位有效数字)【答案】 7.7×10 -2 mol【解析】 设发生转化的BaSO 4的物质的量为x mol，则平衡时c(S2-4O)为x mol·L -1。BaSO 4+C2-3OBaCO3+S2-4起始浓度/mol·L -1： 2.0 0转化浓度/mol·L -1： x x平衡浓度/mol·L -1： 2.0-x xK=2-43()cSCO= .0x=4.0×10-2x=7.7×10-2(或0.077)【变式3】 (1)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO 2的空气中CO 2的含量，经查得一些物质在20 ℃的数据如下表。溶解度(S)/g 溶度积(K sp)Ca(OH)2 Ba(OH)2 CaCO3 BaCO30.16 3.892.9×10-92.6×10-9(说明：K sp越小，表示该物质在水溶液中越易沉淀)吸收CO 2最合适的试剂是 [填“Ca(OH) 2”或“Ba(OH) 2”]溶液，实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外，还需要测定 。(2)将等体积CaCl 2溶液与Na 2CO3溶液混合，若Na 2CO3溶液的浓度为2×10 -4 mol·L-1，则生成沉淀所需该CaCl 2溶液的最小浓度为 。[沉淀溶解平衡的应用]9【例题5】 废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：(1)①铜帽溶解时加入H 2O2的目的是 (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H 2O2除去。除去H 2O2的简便方法是 。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H 2O2后溶液中Cu 2+的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu 2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3~4，加入过量的KI，用Na 2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中发生反应的离子方程式如下：2Cu2++4I- 2CuI(白色)↓+I 22S2 3+I2 2I-+S4-6O①滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 。②若滴定前溶液中的H 2O2没有除尽，所测定的Cu 2+含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH) 2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH) 4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L -1计算)。开始沉淀的pH 沉淀完全的pHFe3+ 1.1 3.2Fe2+ 5.8 8.8Zn2+ 5.9 8.9实验中可选用的试剂：30%H 2O2、1.0 mol·L -1HNO3、1.0 mol·L -1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为① ；② ；③过滤；10④ ；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900 ℃煅烧。【答案】 (1)①Cu+H 2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O②加热(至沸)(2)①淀粉溶液 蓝色褪去且半分钟内不恢复 ②偏高(3)①向滤液中加入适量30%H 2O2，使其充分反应②滴加1.0 mol·L -1NaOH溶液，调节溶液pH约为5(或3.2≤pH6(3)在Ni(NO 3)2溶液中含有少量的Co 2+杂质， (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是 。(4)25 ℃下K sp[Cu(OH)2]= 。(5)要使Cu(OH) 2沉淀溶解，除了加酸之外，还可以加入氨水生成 [Cu(NH3)4]2+，写出反应的离子方程式： 。(6)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnSKsp 6.3×10-18 2.5×10-131.3×10-353.4×10-286.4×10-331.6×10-24为除去工业废水中含有的Cu 2+、Pb 2+、Hg 2+杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的 (填字母)。A. NaOH B. FeS C. Na 2S【核心突破】1. 沉淀生成的方法在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。12(1)调节pH：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶于水，再加入氨水调节pH至7~8，可使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀而除去。(2)加沉淀剂法：如以Na 2S、H 2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu 2+、Hg 2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS除去，是分离、除杂常用的方法。2. 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S 2-生成了H 2S。实验室用CaCO 3和HCl反应制备CO 2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但却溶于硝酸，这是因为：3CuS+8HNO3 3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H 2O(3)生成难离解的配合物离子AgCl+2NH3 [Ag(NH3)2]++Cl-AgBr+2S2-O[Ag(S2O3)2]3-+Br-(用于照相技术)【随堂检测】1. 下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法不正确的是( )A. AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断地进行，但二者速率相等B. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体，AgCl的K sp减小C. 升高温度，AgCl的溶解度增大D. 加水，平衡向AgCl溶解的方向移动2. (2014·新课标Ⅰ卷)溴酸银(AgBrO 3)溶解度随温度变化的曲线如下图所示，下列说法错误的是( )13A. 溴酸银的溶解是放热过程B. 温度升高时溴酸银溶解速率加快C. 60 ℃时溴酸银的K sp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3. (2015·陕西模拟)已知25 ℃时，电离常数K a(HF)=3.6×10-4，溶度积常数K sp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2 溶液，则下列说法正确的是( )A. 25 ℃时，0.1 mol·L -1HF溶液的pH=1B. Ksp(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CaCl 2反应产生沉淀4. (1)(2014·四川卷)MnSO 4溶液中含有Al 2(SO4)3、 243()FeSO，往溶液中加入MnCO 3能除去溶液中的Al 3+和Fe 3+，其原因是 。(2)(2011·江苏卷)已知室温下BaSO 4的K sp=1.1×10-10，欲使溶液中c(S2-4)≤1.0×10 -6 mol·L-1，应保持溶液中c(Ba 2+)≥ mol·L -1。(3)(2012·江苏卷)已知常温下Mg(OH) 2的K sp=1.8×10-11，若溶液中c(OH -)=3.0×10-6 mol·L-1，则溶液中c(Mg 2+)= 。【参考答案】【参考答案】14问题思考问题1 K sp只与温度有关。问题2 不一定；由难溶的沉淀转化为较易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，但并不是不能实现，前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。例如：虽然K sp(BaSO4) (2)4的溶液中Fe 3+一定不能大量存在【课后检测答案】课时32 难溶电解质的溶解平衡1. B 【解析】 同一类型的物质，K sp越小，溶解度就一定越小，不同类型的物质，K sp越小，溶解度不一定越小，A错误；一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10 -5mol·L-1时，沉淀完全，B正确；K sp小的物质转化为K sp更小的物质容易实现，反之则难实现，如K sp(BaCO3)大于K sp(BaSO4)，但用饱和Na 2CO3溶液可以将BaSO 4转化为BaCO 3，C错误；向含AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl饱和溶液，AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，平衡逆向移动，AgCl的溶解度变小，但溶度积常数不变，D错误。212. B 【解析】 绝对不溶的物质没有，难溶物质在溶液中存在沉淀溶解平衡，A项正确；溶液中存在沉淀溶解平衡，滤液中含有Ag +，B项错误；③中沉淀由白色变为黄色，说明生成AgI，反应向更难溶的方向进行，C、D项正确。3. C 【解析】 根据溶度积数值和c(C2-3O)=1.4×1 -40 mol·L-1可以计算出x数值为2×10 -5，A正确；c点Q cKsp，故有沉淀生成，B正确；加入蒸馏水后，d点各离子浓度都减小，不可能变到a点而保持c(Ca 2+)不变，C错；溶度积只与温度有关，故b点与d点对应的溶度积相等，D正确。4. D 【解析】 Mg(OH) 2饱和溶液中c(Mg 2+)=23[()]4spKMgOH=-1235.604=1.1×10-4mol·L-1，MgCO 3饱和溶液中c(Mg 2+)= 3()spC=-6.81=2.6×10-3mol·L-1，所以用NaOH溶液可使Mg 2+沉淀更完全；同理可知B正确；pH=8即c(OH -)=1×10-6 mol·L-1，当两种沉淀共存时，有2-3()()cMgOHFe=23[()]spKgFe，代入数据，则有题中结果，C正确；利用Ca(OH) 2制备NaOH可用下述反应实现：Ca(OH) 2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH，D错误。5. B 【解析】 K sp只与温度有关，A错误；AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，稀盐酸电离产生Cl -，平衡逆向移动，溶解的AgCl减少，B正确；BaSO 4(s) Ba2+(aq)+S24O(aq)，加入Na 2SO4固体，c(S2-4O)增大，平衡逆向移动，c(Ba 2+)减小，C错误；有些物质的溶解度随着温度的升高而减小，如Ca(OH) 2，D错误。6. B 【解析】 根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，故应加入硫化钠除去这两种金属离子。7. C 【解析】 在CuS浊液中滴加浓度较大的FeCl 3溶液，只要离子积大于FeS的K sp，即可实现CuS转化为FeS，A错误；硫化钠溶液中，硫离子浓度大，抑制硫化亚铁的溶解，B错误；当两22种沉淀共存时，2()cFeCu=()spKeS=4.0×1018，C正确；因为CuS不溶于H 2SO4，所以Cu 2++H2SCuS↓+2H +能发生，D错误。8. B 【解析】 难溶电解质的溶解平衡是吸热反应，升高温度能促进该物质溶解，c(Fe 2+)和c(R 2+)均增大，不能由a点变到c点，A错；温度不变，K sp不变，B正确；溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液，有沉淀，曲线下方表示不饱和溶液，所以d点没有沉淀生成，C错；该温度下，Ksp=2×10-18，D错。9. A 【解析】 依据图像曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到：K sp=c2(Ag+)·c(Cr2-4O)=(10-3)2×10-6=10-12，反应平衡常数K=2-4()cCrOl=-42())(AgcCrOl=42()spKAgrCl=-10(=2.5×107，A项正确，B项错误；在饱和Ag 2CrO4溶液中加入K 2CrO4，仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和Ag 2CrO4溶液中加入K 2CrO4不能使溶液由Y点变为X点，C项错误；依据溶度积常数计算滴定K 2CrO4需要c(Ag +)=-10.=10-5 mol·L-1，滴定KCl需要c(Ag +)=-102.=2×10-8 mol·L-1，所以先析出氯化银沉淀，D项错误。10. C 【解析】 经过计算Fe(OH) 3沉淀时c(OH -)最小，所以向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先形成的沉淀是Fe(OH) 3，故A正确；向溶液中加入H 2O2溶液，FeSO 4被氧化为Fe 2(SO4)3，用CuO粉末调节pH，生成Fe(OH) 3沉淀而Cu 2+不沉淀，过滤后可获较纯净的CuSO 4溶液，故B正确；Fe3+、Fe 2+、Cu 2+都会发生水解，c(S2-4)∶[c(Fe 3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]5∶4，故C错误；FeCl 3水解使溶液呈酸性，加入含Cu(OH) 2的悬浊液中，促进Cu(OH) 2的沉淀溶解平衡右移，c(Cu 2+)增大，故D正确。11. (1) C2-3O+H2O HC-3+OH-(或HC-3+H2O H2CO3+OH-)(2) ①B ②1.2×10 -9 mol·L-123【解析】 (1) 天然海水的pH≈7.9，是因为海水中有C2-3O或HC-3，它们水解使海水呈弱碱性。(2) ①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。②由Pb(OH) 2的溶度积为1.2×10 -15，pH=11，c(OH -)=10-3 mol·L-1，则c(Pb 2+)=2-()spKcOH=-153.0()=1.2×10-9 mol·L-1。12. (1) Fe3+ 5.2 5.4(2) BaSO4和BaCO 3的K sp相差不大，当溶液中存在大量C2-3O时，BaSO 4(s)会部分转化为BaCO 3(s)，这时溶液中就出现了S2-4O(3) 1.75×104(4) 5.0×10-4 mol·L-1【解析】 (1) 从表中可以看出若使铁离子、铝离子沉淀完全，pH大于5.2，若使Zn(OH) 2不沉淀，应控制溶液的pH小于5.4，综合考虑应控制溶液的pH范围为5.2~5.4之间。(2) 滤液中仍含有一定量的S2-4O，说明存在溶解平衡，过量的BaCl 2除去S2-4O，过量的Na 2CO3和NaOH除去Ca 2+、Mg 2+，也会将部分BaSO 4转化为BaCO 3：BaSO 4(s)+C-3(aq) BaCO3(s)+S2-4O(aq)(根据题中信息BaSO 4和BaCO 3的K sp相差不大)，所以滤液中就有S2-4。(3) Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(S2-)Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C-3O)此温度下该反应的平衡常数K=2-43()cSC=2-243())(cCa=43()spKS=-59.0128=1.75×104(4) 根据溶度积常数计算，c(C2-3O)≥-95.1=5.0×10-4 mol·L-1。13. (1) Fe(OH)3 (2) 氨水 不会引入新的杂质24(3) 2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)(4) ACDE【解析】 实验①中为了不引入新的杂质，应加入氨水使Fe 3+沉淀，而不能用NaOH溶液。实验②中根据溶解度数据可知Mg(OH) 2能转化为Fe(OH) 3，因此在MgCl 2溶液中加入足量Mg(OH) 2除去Fe3+，然后将沉淀一并过滤。实验③中利用Fe 3+极易水解的特点，根据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe 3+沉淀完全，为了不引入新的杂质，因此可选用CuO、Cu(OH) 2等调节溶液的pH。(4) B项显然是错误的，原因是若不把Fe 2+氧化为Fe 3+，当Fe 2+沉淀完全时，Cu 2+也沉淀完全。