1、课练 28 难溶电解质的溶解平衡 狂刷小题夯基础 1.下列有关 AgCl 沉淀溶解平衡的说法中,正确的是()A.升高温度,AgCl 的溶解度减小 B.在任何含 AgCl 固体的水溶液中,c(Ag)c(Cl)且二者乘积是一个常数 C.AgCl 沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等 D.向 AgCl 沉淀溶解平衡体系中加入 NaCl 固体,AgCl 溶解的质量不变 2.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A.中浊液存在平衡:AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)B.中颜色变化说明上层清液中含有 SCN C.中颜色变化说明有 AgI 生成 D.该实验可以证明
2、 AgI 比 AgSCN 更难溶 3.龋齿是有机酸使牙齿中的 Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。饮水、食物里的 F会将其转化为 Ca5(PO4)3F,后者更能抵抗酸的腐蚀。下列分析不正确的是()A.溶解度:Ca5(PO4)3(OH)b 点c 点 B.AgCl 在 a 点的溶解度比 b 点的大 C.AgCl 溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag)c(Cl)D.b 点的溶液中加入 AgNO3固体,c(Ag)沿曲线向 c 点方向变化 7.已知:25 时,Ksp(BaSO4)1.01010。该温度下,CaSO4悬浊液中,c(Ca2)与c(SO24 )的关系如图所示,下列叙述正确的是()A.向 a 点的
3、溶液中加入等物质的量固体 Na2SO4或 Ca(NO3)2,析出的沉淀量不同 B.a、b、c、d 四点对应的体系中,d 点体系最稳定 C.升高温度后,溶液可能会由 a 点转化为 b 点 D.反应 Ba2(aq)CaSO4(s)BaSO4(s)Ca2(aq)的平衡常数 K9104 8.某实验小组探究常温下难溶电解质的溶解平衡,查得如下资料:难溶电解质 FeS CuS Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp(溶解平衡常数)6.31018 6.31036 1.81011 4.01038 依据上述数据进行的预测不合理的是()A向饱和 FeS 溶液中加入少量 Na2S 固体,有浑浊出现 B除去 FeSO
4、4溶液中的 CuSO4,可选用 FeS 作沉淀剂 C向含等物质的量的 MgCl2和 FeCl3的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,最先出现的沉淀是 Mg(OH)2 D向 1 mL 0.1 molL1 MgCl2溶液中滴加 2 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液,取澄清溶液滴加 2 滴 0.1 molL1 FeCl3溶液,有浑浊出现 9.2021全国甲卷已知相同温度下,Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)B加入 Na2CO3固体,立即有 BaCO3固体生成 CBaCO3的 Ksp2.51010 D曲线 BC 段内,c(CO23 )c(SO24 )25 15.2022山东济南高三检测已
5、知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)5.1109,KspBa(IO3)26.51010,Ksp(BaSO4)1.11010,Ksp(BaCrO4)1.61010。一种溶液中存在相同浓度的 CO23 、CrO24 、IO3 、SO24 ,且浓度均为 0.001 molL1,若向该溶液中逐滴滴入 BaCl2溶液,首先发生的离子反应为()ABa2CO23 =BaCO3 BBa2CrO24 =BaCrO4 CBa22IO3 =Ba(IO3)2 DBa2SO24 =BaSO4 16.2022湛江一模常温下,几种铜盐的溶度积常数如下表所示:()化合物 CuCl CuBr Cu2S Cu(OH)2
6、CuS Ksp 3107 2109 2.51050 2.61019 1.31036 下列说法正确的是()A常温下,溶解度:CuClT2)。已知 T1时 Ksp(CaC2O4)6.7104。下列说法错误的是()A图中 a 的数量级为 102 B升高温度,m 点的饱和溶液的组成由 m 沿 mq 线向 q 方向移动 C恒温条件下,向 m 点的溶液中加入少量 Na2C2O4固体,溶液组成由 m 沿曲线向 n 方向移动 DT1 时,将浓度均为 0.03 molL1 的草酸钠溶液和氯化钙溶液等体积混合,不能观察到沉淀 综合测评提能力 一、选择题 1.2022山东枣庄三中月考牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚
7、硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙Ca5(PO4)3OH。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2(aq)3PO34 (aq)OH(aq)Ksp6.81037。已知 Ca5(PO4)3F(s)的 Ksp2.81061。下列说法错误的是()A残留在牙齿上的糖发酵会产生 H,经常吃糖易造成龋齿 B由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙 C若减少 OH的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大 D使用含氟牙膏能防止龋齿,是因为 Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的 Ca5(PO4)3F(s)2.2022湖北武汉六校联考下表是五种银盐的溶度积常数(2
8、5)。下列说法错误的是()化学式 AgCl(白色)Ag2SO4(白色)Ag2S(黑色)AgBr(淡黄色)AgI(黄色)溶度积 1.81010 1.4105 6.31050 7.71013 8.511016 A.AgCl、AgBr 和 AgI 在常温下的溶解度随氯、溴、碘的顺序减小 B将 AgCl 饱和溶液与 AgI 饱和溶液等体积混合,会析出 AgI 沉淀 C用 AgNO3溶液作标准液测定 Cl含量时,可用 Na2SO4溶液作指示剂 D将适量 AgCl 溶解于水后,再向其中加 Na2S 固体,可生成黑色沉淀 3.2021江西上饶二中月考工业上可通过如图流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确
9、的是()A.PbSO4在水中存在溶解平衡:PbSO4(s)Pb2(aq)SO24 (aq)B生成 PbCO3的离子方程式为 PbSO4(s)CO23 (aq)PbCO3(s)SO24 (aq)C滤液中不存在 Pb2 DpH:滤液1 B4 左右 CCa5(PO4)3F,故 A 错误;Ca5(PO4)3(OH)为弱酸的碱式盐,OH、PO34 均能与 H反应生成水和 HPO24 、H2PO4 等,故 B 正确;牙膏中添加 NaF,可生成 Ca5(PO4)3F,发生反应 Ca5(PO4)3(OH)F=Ca5(PO4)3FOH,相互交换成分,为复分解反应,故 C、D 正确。4B 由于 Ksp只与难溶电解
10、质的性质和温度有关。而大多数电解质的 Ksp随温度的升高而增大,但个别物质如 Ca(OH)2,Ksp随温度的升高而降低。5D 温度升高,水的电离平衡正向移动,Kw增大;温度升高,Na2CO3的水解平衡正向移动,c(OH)增大,A 项错误;Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4),B 项错误;CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳,CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件,与酸性强、弱无关,C 项错误;硫酸钙较为致密,可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙,反应的离子方程式为 CaSO4(s)CO23 (aq)CaCO3(s)SO24 (aq),D 项正确。6C 温度一定,Ksp大
11、小不变,曲线上 a、b、c 三点对应的 Ksp相等,A 项错误;a 点溶液中 c(Cl)小,即溶解度比 b 小,B 项错误;b 点的溶液中加入 AgNO3固体,c(Ag)变大,Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl),c(Cl)相应减小,所以沿曲线向 a 点方向变化,D 项错误。7D A 项,向 a 点的溶液中加入等物质的量固体 Na2SO4或 Ca(NO3)2,抑制固体溶解的作用相同,则析出的沉淀量相同,错误;B 项,曲线上的点为平衡点,c 为不饱和溶液,d为过饱和溶液,则 d 点体系最不稳定,错误;C 项,a 点转化为 b 点,c(Ca2)减小、c(SO24 )增大,而升高温度,c(Ca2)
12、与 c(SO24 )均增大,则升高温度不能使溶液由 a 点转化为b 点,错误;D 项,反应 Ba2(aq)CaSO4(s)BaSO4(s)Ca2(aq)的平衡常数 Kc(Ca2)c(Ba2)Ksp(CaSO4)Ksp(BaSO4)91061.01010 9104,正确。8C A 项,饱和 FeS 溶液中存在沉淀溶解平衡 FeS(s)Fe2(aq)S2(aq),加入少量 Na2S 固体溶解后硫离子浓度增大,平衡逆向移动,有浑浊出现,正确;B 项,FeS 的溶度积大于 CuS 的溶度积,除去 FeSO4溶液中的 CuSO4,可选用 FeS 作沉淀剂,正确;C 项,由表中数据可推出当溶液中 Fe3、
13、Mg2浓度相同时,产生沉淀所需 c(OH):Fe(OH)3Mg(OH)2,则向含等物质的量的 Fe3、Mg2的溶液中滴入 NaOH 溶液,先生成氢氧化铁沉淀,错误;D 项,向 1 mL 0.1 molL1 MgCl2溶液中滴加 2 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液,恰好反应生成氢氧化镁沉淀,此时溶液中存在沉淀溶解平衡,取澄清溶液滴加 2 滴 0.1 molL1 FeCl3溶液,会生成氢氧化铁沉淀,有浑浊出现,正确。练高考 9B 根据相同温度下,Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3),可进行如下分析:当横坐标均为5.1 时,即 c(Ba2)105.1 molL1时,阴离子浓度:d 点c
14、 点;c、d 两点均在沉淀溶解平衡曲线上,即溶度积常数:d 点c 点,故曲线代表 BaSO4的沉淀溶解曲线。结合上述分析,可知曲线代表 BaSO4的沉淀溶解曲线,曲线代表 BaCO3的沉淀溶解曲线,A 项错误;根据曲线过横、纵坐标均为 5.0 的点可知,溶解平衡体系中 c(Ba2)c(SO24 )1105.0molL1,则该温度下 Ksp(BaSO4)c(Ba2)c(SO24 )110(5.05.0)11010,B 项正确;加适量 BaCl2固体,溶液中 c(Ba2)增大,由于温度保持不变,即溶液中 c(CO23 )减小,可使溶液由 b 点向 a 点移动,C 项错误;当 c(Ba2)105.1
15、 molL1时,d 点平衡时 c(SO24 )102molL1,c 点平衡时 c(CO23 )101molL1,即两溶液中c(SO24 )c(CO23 )1021011012,D 项错误。10C 溶液 pH4 时 c(H)1104 molL1,由图知,此时 c2(M)7.5108(molL1)2,c(M)3.0104 molL1,A 项正确;由图知,当 c(H)0,即不向溶液中加酸时,c2(M)5.0108(molL1)2,c(M)5 104 molL1,由MA(s)M(aq)A(aq)知,MA 的饱和溶液中 c(M)c(A),则 Ksp(MA)c(M)c(A)5.0108,B 项正确;MA
16、的饱和溶液因 A水解而显碱性,只有加入一定量的酸才能使溶液显中性,若加入的酸不是 HA,则溶液中除含有 M、H、OH、A四种离子外还含有其他阴离子,由电荷守恒原理知,C 项错误;溶液中 c(M)Kspc(A)KspKa(HA)c(HA)c(H)Kspc(H)Ka(HA)c(HA),根据 MA MA,AH HA 知,溶液中 c(HA)c(M)c(A)c(M)Kspc(M),两式联立可得 c(M)Ka(HA)c(M)Kspc(M)Kspc(H),化简可得 c2(M)Kspc(H)Ka(HA)1,将 Ksp5108 代入,由图知,c(H)20105 molL1 时,c2(M)10.0108(molL
17、1)2,将数据代入计算得Ka(HA)2.0104,D 项正确。11B A 项,图中 a 和 b 为 T1、T2温度下 CdS 的饱和溶液中的 c(Cd2)或 c(S2),即 CdS 在水中的溶解度,正确;B 项,Ksp只与温度有关,故 Ksp(m)Ksp(p)Ksp(n)2.5104 molL1 时,开始有 BaCO3生成,Ksp(BaCO3)2.51041.01052.5109,故 A、B、C 错误。曲线BC 段内,BaSO4(s)和 BaCO3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故c(CO23 )c(SO24 )Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)2.51091.01010 25,
18、故 D 正确。15D 根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度,可以计算出开始出现 BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时 c(Ba2)分别为 5.1106molL1、1.6107molL1、6.5104molL1、1.1107molL1,故最先出现的沉淀是 BaSO4,D 项正确。16C A 项,由表中数据可知 Ksp(CuCl)Ksp(CuBr),所以常温下,溶解度:CuClCuBr,错误;B 项,由表中数据可知 Cu2S 更难溶,向 Cu(OH)2悬浊液中加入 Na2S 溶液,会发生沉淀的转化,同时生成强碱 NaOH,碱性明显增强,错误;C 项,由 2CuCl(s)S2(
19、aq)=Cu2S(s)2Cl(aq)可得 Kc2(Cl)c(S2)K2sp(CuCl)Ksp(Cu2S)(3107)22.51050 3.61036,平衡常 数 很 大,反 应 趋 于 完 全,正 确;D项,H2S在 溶 液 中 满 足Ka1 Ka2 c(H)c(HS)c(H2S)c(H)c(S2)c(HS)c2(H)c(S2)c(H2S)11021,又因反应 CuS2H=Cu2H2S 的平衡常数 Kc(Cu2)c(H2S)c2(H)Ksp(CuS)Ka1Ka2 1.3103611021 1.31015,平衡常数很小,可判断 CuS 不易溶于稀盐酸,错误。17B A 项,由于 Ksp(CaC2
20、O4)c(Ca2)c(C2O24 )6.7104,则 a 的数量级为 102,正确;B 项,升高温度,CaC2O4溶液中 c(Ca2)c(C2O24 ),则 m 点的饱和溶液的组成由 m 沿 Om 线向远离 O 点方向移动,错误;C 项,恒温条件下,向 m 点的溶液中加入少量 Na2C2O4固体,c(C2O24 )浓度增大,温度未变,Ksp(CaC2O4)不变,则溶液组成由 m 沿曲线向 n 方向移动,正确;D 项,T1时,将浓度均为 0.03 molL1的草酸钠和氯化钙溶液等体积混合,c(Ca2)c(C2O24 )0.015 molL1,Qc0.0150.0152.25104Ksp(AgI)
21、,会析出 AgI 沉淀,B 正确。AgCl 和 Ag2SO4都是白色沉淀,用 AgNO3溶液作标准液测定 Cl含量时,不能用 Na2SO4溶液作指示剂,无法判断滴定终点,C 错误。Ag2S的溶解度小于 AgCl 的溶解度,将适量 AgCl 溶解于水,加入 Na2S 固体,Ag与 S2反应生成Ag2S 黑色沉淀,D 正确。3C PbSO4难溶于水,在水中存在溶解平衡:PbSO4(s)Pb2(aq)SO24 (aq),A正确;铅膏(主要成分为 PbSO4)中加入饱和 Na2CO3溶液,过滤得到 PbCO3,则生成 PbCO3的离子方程式为 PbSO4(s)CO23 (aq)=PbCO3(s)SO2
22、4 (aq),B 正确;PbSO4、PbCO3都难溶于水,在水中都存在溶解平衡,故滤液中仍存在 Pb2,C 错误;滤液中溶质主要为 Na2SO4,含有少量 CO23 ,其中 c(CO23 )小于饱和 Na2CO3溶液中的 c(CO23 ),则滤液中 CO23 水解产生的 c(OH)小于饱和 Na2CO3溶液中 CO23 水解产生的 c(OH),Na2CO3溶液的碱性强,故 pH:滤液Ksp(MgF2),Mg(OH)2可以转化为 MgF2,B 错误;由数据可知,Fe3完全转化为 Fe(OH)3时的pH 小于 Cu2,向溶液中加入 CuO,调节溶液的 pH,使 Fe3生成 Fe(OH)3沉淀而除去
23、 Fe3杂质,C 正确;加入过量 NaOH,则 Cu2和 Mg2都沉淀,过滤后的滤液为 Cu(OH)2和 Mg(OH)2 饱和溶液,则满足:KspMg(OH)2c(Mg2)c2(OH)、KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH),故c(Mg2)c(Cu2)KspMg(OH)2KspCu(OH)2 5.610122.21020 2.5108,D 正确。5B 图中曲线代表 Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,当 c(CrO24 )106 molL1时,c(Ag)103 molL1,则有 Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO24 )(103)21061.01012,A 正确。在饱和 Ag2
24、CrO4溶液中存在溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO24 (aq),加入 K2CrO4固体,溶液中 c(CrO24 )增大,平衡逆向移动,c(Ag)减小,故不能使溶液由 Y 点到 X 点,B 错误。向浓度均为 0.01 molL1的 KCl 和 K2CrO4的混合溶液中滴加 AgNO3溶液,Cl开始沉淀时 c(Ag)Ksp(AgCl)c(Cl)2108molL1,CrO24 开始沉淀时,c(Ag)Ksp(Ag2CrO4)c(CrO24 )105molL1,则先生成 AgCl 沉淀,后生成 Ag2CrO4沉淀,C 正确。在 t 时,反应 Ag2CrO4(s)2Cl(aq)2AgC
25、l(s)CrO24 (aq)的平衡常数 Kc(CrO24 )c2(Cl)Ksp(Ag2CrO4)K2sp(AgCl)1.01012(2.01010)2 2.5107,D 正确。6D 根据图像,P 点时,pCulgc(Cu)3,c(Cu)103molL1,pXlgc(X)3,c(X)103molL1,则 Ksp(CuX)1106,故 P 点对应 CuCl 饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系,即曲线 x 代表 CuCl,则 y 代表 CuBr,z 代表 CuI。298 K 时,在 CuCl 的饱和溶液中加入少量 NaCl,c(Cl)增大,由于温度不变,Ksp(CuCl)不变,则c(Cu)减小,A 错
26、误。根据上述分析,图中曲线 x 代表 CuCl,B 错误。298 K 时,增大 M点的阴离子浓度,温度不变,Ksp(CuBr)不变,则 c(Cu)减小,pCulgc(Cu)增大,即 y 上的点向 M 点的斜下方移动,C 错误。298 K 时 CuBr(s)I(aq)CuI(s)Br(aq)的平衡常数 Kc(Br)c(I)Ksp(CuBr)Ksp(CuI)b109c1012 bc 103,故 K 的数量级为 103或 102,D 正确。7答案:(1)6.25104(2)0.46(3)1.05106 解析:(1)60 时,c(AgBrO3)0.6 g10236 gmol11 L 2.5102 mo
27、lL1,其 Kspc(Ag)c(BrO3 )6.25104 mol2L2。(2)沉淀转化的离子方程式为 CO23 BaSO4 BaCO3SO24 。Kc(SO24 )c(CO23 )c(SO24 )c(Ba2)c(CO23 )c(Ba2)Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)1.110105.1109 0.022,c(CO23 )c(SO24 )K 0.01 molL10.022 0.45 molL1,Na2CO3 溶液的最初浓度:c(Na2CO3)(0.010.45)molL10.46 molL1。(3)pH9,c(OH)1105 molL1,由 SO23 H2O HSO3 OH知,c(H
28、SO3 )c(OH)1105 molL1。Kh(SO23 )c(HSO3 )c(OH)c(SO23 )KwKa2,则 110141.02107 molL111051105c(SO23 )mol2L2,c(SO23 )1.02103 molL1。由物料守恒知:c(Ca2)c(SO23 )c(HSO3 )1.02103 molL11105 molL11.03103 molL1。则 Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO23 )1.05106 mol2L2。8答案:(1)Cu2(2)B(3)不能 Co2和 Ni2沉淀的 pH 范围相差太小 (4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422O
29、H4H2O(5)B 解析:(1)由图可知,在 pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是 Cu2,不会出现 Cu(OH)2沉淀。(2)要除去 Fe3的同时必须保证 Cu2不能沉淀,因此 pH 应保持在 4 左右。(3)从图示关系可看出,Co2和 Ni2沉淀的 pH 范围相差太小,不能通过调节溶液 pH 而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq),加入氨水后生成难电离的Cu(NH3)42,促进 Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的 FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,而不引入新的杂质。9答案:(1)将 Fe2氧化为 Fe
30、3 不引入其他杂质,对环境无污染(其他合理答案均可)CuO或 Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3 等 3.2(2)1.01010 2.5104 2.5109 MN 0.04 4105 解析:(1)由于 KspFe(OH)2、KspCu(OH)2相差不大,则 Fe(OH)2和 Cu(OH)2的溶解度相差不大,故加入 H2O2的作用是将 Fe2氧化为 Fe3,便于形成 Fe(OH)3沉淀。调节溶液 pH 时,为不引入新杂质,可加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等。当 Fe3沉淀完全时,溶液中 c(Fe3)1105 molL1,则有 c(OH)3 Ksp
31、Fe(OH)3c(Fe3)3 4.010381105 1.61011 molL1,c(H)Kwc(OH)110141.61011 molL16.25104 molL1,故溶液的 pH4lg 6.253.2。(2)由图可知,c(CO23 )0 时,c(Ba2)c(SO24 )1.0105 molL1,则有 Ksp(BaSO4)c(Ba2)c(SO24 )1.01051.01051.01010。由图可知,当 c(CO23 )2.5104 molL1时,开始有 BaCO3沉淀生成,图中 c(CO23 )2.5104 molL1时,c(Ba2)1.0105 molL1,则有 Ksp(BaCO3)c(B
32、a2)c(CO23 )2.51041.01052.5109。BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡:BaSO4(s)Ba2(aq)SO24 (aq),加入 Na2CO3,Ba2与 CO23 生成 BaCO3沉淀,促使 BaSO4的溶解平衡正向移动,溶液中 c(SO24 )增大,c(Ba2)减小,则 MP 为 c(SO24 )的变化曲线,MN 为 c(Ba2)的变化曲线。反应 BaSO4(s)CO23 (aq)BaCO3(s)SO24 (aq)的平衡常数Kc(SO24 )c(CO23 )Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)1.010102.5109 0.04。当溶液中 c(CO23 )1103 molL1时,Kc(SO24 )c(CO23 )0.04,则有 c(SO24 )0.04103 molL14105 molL1,故溶解 BaSO4的物质的量为 4105 molL11 L4105 mol。