1、专题九 盐类水解和沉淀溶解平衡 高频考点导悟考点一 盐类水解的应用和离子浓度关系的判断典例 1(2011江苏，14 改编)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A在 0.1 molL1NaHCO3 溶液中：c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3)B在 0.1 molL1Na2CO3 溶液中：c(OH)c(H)c(HCO3)c(H2CO3)C向 0.2 molL1NaHCO3 溶液中加入等体积 0.1 molL1NaOH 溶液：c(CO23)c(HCO3)c(OH)c(H)D常温下，CH3COONa 和 CH3COOH 混合溶液pH7，c(Na)0.1 molL1：
2、c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(H)c(OH)解析 A 项中在 NaHCO3 溶液中，HCO3 的水解程度大于HCO3 的电离程度，故离子浓度：c(H2CO3)c(CO23)；根据Na2CO3 溶液中电荷守恒和物料守恒可知 B 项错误；C 项中二者恰好反应生成等物质的量的 Na2CO3 和 NaHCO3，由于 CO23的水解程度大于 HCO3 的电离程度，因此 c(HCO3)c(CO23)，故 C 错；根据电荷守恒和物料守恒可知 D 项正确。答案 D规律总结解答离子浓度大小比较的问题，要抓住“一个原理、两类平衡、三种守恒”进行分析，包括化学平衡移动原理、电离平衡和水解平衡、
3、电荷守恒、物料守恒和质子守恒。1混合溶液中各离子浓度的比较混合溶液中各离子浓度比较时，首先看是否发生化学反应，再看弱电解质的电离和盐类的水解等，最后考虑对电离和水解的促进和抑制作用。如在 0.1 molL1 的 NH4Cl 和 0.1 molL1 的氨水混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为c(NH+4)c(Cl)c(OH)c(H)。在该溶液中，NH3H2O的电离与 NH+4的水解互相抑制，NH3H2O 电离程度大于NH+4的水解程度，溶液呈碱性：c(OH)c(H)，同时 c(NH+4)c(Cl)。2不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其的影响。如相同物质的量浓度的下列溶 液 中：NH
4、4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4、NH4Al(SO4)2，c(NH+4)由大到小的顺序是 。3溶液中的守恒关系(1)电荷守恒：指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，溶液呈电中性，如 NaHS 溶液中，c(Na)c(H)。(2)物料守恒：指某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和，如 K2S 溶液中，c(K)。(3)质子守恒：溶液中水电离出的(H)(OH)，如Na2CO3 溶液中，c(OH)。c(HS)2c(S2)c(OH)2c(S2)c(HS)c(H2S)c(H)c(HCO )2c(H2CO3)32H Oc2H Oc命题猜想1 下列溶液中有关微粒的物
5、质的量浓度关系正确的是()A物质的量浓度相等的H2S和NaHS混合溶液中：c(Na)c(H)c(S2)c(HS)c(OH)B常温下将醋酸钠、盐酸两溶液混合后，溶液呈中性，则混合后溶液中：c(Na)c(Cl)c(CH3COOH)C常温下物质的量浓度相等的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中的c(NH+4)：D等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中：c(Na)c(HX)c(X)c(H)c(OH)解析 选项 A 中正确的电荷守恒式应为 c(Na)c(H)2c(S2)c(HS)c(OH)。选项 B 同样可以先写出混合溶液的 电 荷 守 恒 式：
6、c(H)c(Na)c(OH)c(Cl)c(CH3COO)，又由于溶液呈中性即 c(H)c(OH)，因此混合溶液中应有 c(Na)c(Cl)c(CH3COO)，根据物料守恒可得 c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)，所以有 c(Na)c(Cl)c(CH3COOH)，选项 B 不正确。对于选项 C，Fe2的存在会抑制 NH+4的水解，CO23 的存在会促进 NH+4的水解，因此选项 C 正确。对于选项 D，由于混合溶液的酸碱性未知，因此无法确定溶液中离子浓度的大小顺序。答案 C考点二 溶度积常数的应用与图像分析典例2(2010山东理综，15)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)
7、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()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和解析 b、c 两点金属阳离子的浓度相等，设都为 x，cc(OH)109.6，cb(OH)1012.7，则 KspFe(OH)3x(1012.7)3，KspCu(OH)2x(109.6)2，故 KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A 正确；a 点到 b 点溶液的 pH 增大，
8、碱性增强，而 NH4Cl溶解于水后溶液显酸性，故 B 错误；只要温度一定，Kw 就一定，故 C 正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是 QcKsp，沉淀要析出，故 D 正确。答案 B知识归纳1沉淀溶解平衡(1)溶度积溶解平衡：AmBnmAn(aq)nBm(aq)表达式：Ksp应用 QcKsp：溶液过饱和，生成沉淀QcKsp，溶液饱和，沉淀溶解平衡QcKsp：溶液未饱和，无沉淀生成(2)应用计算溶液中离子浓度由溶液中离子浓度判断沉淀的溶解与生成方向沉淀转化的原因及实验现象c(An)mc(Bm)n=2沉淀的形成、溶解与转化(1)欲沉淀某种离子时，应尽量选择
9、让该离子形成的沉淀溶解度足够小的试剂，同时尽量增大与该离子形成沉淀的离子浓度，以使该离子沉淀更完全。(2)沉淀可由一些合适的试剂，如酸、盐等溶解。(3)沉淀的转化规律从溶解度小的转化为溶解度更小的。命题猜想 2 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 Ksp41010，下列说法不正确的是()A在 t 时，AgBr 的 Ksp 为 4.91013B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)BrCl(aq)平衡常数 K816解析 根据图中 c 点的
10、 c(Ag)和 c(Br)可得该温度下 AgBr的 Ksp 为 4.91013，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 QcKsp，故为 AgBr 的不饱和溶液，C 正确。选项 D 中 Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得 K816，D 正确。答案 B考点三 化学工艺流程中离子平衡问题的综合考查典例3(2011天津理综，10)工业废水中常含有一定量的Cr2O 27和CrO 24，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法
11、该法的工艺流程为CrO24H转化Cr2O27Fe2还原Cr3OH沉淀Cr(OH)3 其中第步存在平衡：2CrO 24 (黄色)2H2O 27(橙色)H2O(1)若平衡体系的pH2，该溶液显_色。(2)能说明第步反应达平衡状态的是_。aCr2O27 和CrO24 的浓度相同b2v(Cr2O27)v(CrO24)c溶液的颜色不变(3)第步中，还原1 mol Cr2O 27，需要_mol的FeSO47H2O。(4)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3Cr3(aq)3OH(aq)常温下，Cr(OH)3的溶度积常数Kspc(Cr3)c3(OH)1032，要使c(Cr3)降
12、至105molL1，溶液的pH应调至_。方法2：电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O27 的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。(5)用Fe做电极的原因为_。解析(1)平衡体系的pH2时，溶液中c(H)较大，平衡2CrO24 2H2O27 H2O向正反应方向移动，溶液显橙色。(2)反应达到平衡状态时，c(Cr2O 27)与c(CrO 24)均不变但不一定相等；达到平衡状态时，有2v正(Cr2O27)v逆(CrO24)；平衡时，Cr2O27 和CrO24 的浓度不变，溶液的颜色不变。(3)Cr2O 27 与Fe2发生氧化还原反应，生成Cr3和Fe3，1 mol
13、 Cr2O27 被还原时，转移6 mol 电子，要消耗6 mol FeSO47H2O。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_，溶液中同时生成的沉淀还有_。(4)由Cr(OH)3的溶度积常数Kspc(Cr3)c3(OH)1032，则有c(OH)3Kspc(Cr3)。欲使c(Cr3)降至105 molL1，则应有c(OH)3 1032105 molL1109 molL1。溶液的pH1gc(H)1gKwc(OH)1g 1014109 5。(5)铁做阳极发生反应：Fe2e=Fe2，产生还原剂Fe2，可使Cr2O27 还原成Cr3，最终生成Cr(OH)3沉淀。(6)阴极发生反应：2H2
14、e=H2，溶液中c(H)降低，溶液的pH升高。由于Fe(OH)2极易被氧化生成Fe(OH)3，故溶液中还生成Fe(OH)3沉淀。答案(1)橙(2)c(3)6(4)5(5)阳极反应为 Fe2e=Fe2，提供还原剂 Fe2(6)2H2e=H2 Fe(OH)3命题猜想 3 汞单质及其化合物在工业生产和研究中有广泛的用途，但汞是对人体危害较大的一种金属，生产过程中产生的汞污染越来越引起人们的重视。请回答下列与汞有关的问题：(1)HgCl2 是一种能溶于水的白色固体，熔点为 276，易升华，是一种弱电解质，写出其第一步电离的方程式：_，HgCl2 可以 在 溶 液中被 FeCl2 还 原为Hg2Cl2K
15、sp(Hg2Cl2)1.31018，该反应的离子方程式为_。(2)用惰性电极电解某汞的硝酸盐溶液，当阴极消耗 a mol金属阳离子时，可获得 2a mol 金属单质，同时阳极可得到0.5a mol 气体。则该气体产物是_(填化学式)，由此可推断出该盐的化学式为_。其阴极上所发生的还原反应的方程式是_。(3)国家制定的工业废水排放标准：汞的含量0.05 mgL1。某合作学习小组的同学拟用硫化钠法处理含汞废水，其步骤为先将溶液 pH 调至 810，然后加入稍过量的硫化钠溶液，最后加入一定量的 FeSO4 溶液，过滤后排放。已知：25 时 Ksp(HgS)41052；Ksp(Hg2S)11047；K
16、sp(FeS)6.31018；HgSNa2Na2HgS2(易溶)。先将溶液调节至弱碱性的原因是_。若操作步骤完全正确，且废水中只含无机汞，上述处理后的废水能否达标排放_(填“能”或“不能”)。加入 FeSO4 溶液的作用是_。解析(1)根据题意知 HgCl2 分子中的两个氯离子是分步电离的。根据 Hg2Cl2 的 Ksp可知其难溶于水，在离子方程式中也应保留化学式。(2)阳极产生的气体是 O2，当有 0.5a mol O2生成时，转移的电子数为 2a mol，设金属阳离子的化学式为Hgx2，电极反应式为 Hgx2 xe=2Hg，根据关系式 1xa2a，解得 x2，该离子的化学式为 Hg22。(
17、3)由于 Na2S稍过量，根据 HgS 的 Ksp 可求得 c(Hg2)21026 molL1，根据 Hg2S 的 Ksp 可求得 c(Hg22)3.161023molL1，每升溶液中汞的质量均小于 0.05 mg，故能达到排放标准。答案(1)HgCl2Cl 2Fe22HgCl2=Hg2Cl22Fe32Cl(2)O2 Hg2(NO3)2 Hg22 2e=2Hg(3)防止加入Na2S溶液时生成剧毒H2S气体污染环境 能 除去过量的Na2S，并将Na2HgS2转化为HgS沉淀高考模拟导练1(2011广东理综，11)对于 0.1 molL1Na2SO3 溶液，正确的是()A升高温度，溶液 pH 降低
18、Bc(Na)2c(SO23)c(HSO3)c(H2SO3)Cc(Na)c(H)2c(SO23)2c(HSO3)c(OH)D加入少量 NaOH 固体，c(SO23)与 c(Na)均增大解析 溶液中存在亚硫酸根离子的水解平衡和水的电离平衡，温度升高，盐的水解程度增大，pH 增大，A 错误；B 项是物料守恒，但钠离子的浓度是后面三种离子浓度和的 2 倍，故错误；C 项是电荷守恒，但亚硫酸氢根离子浓度不能乘以2；D 项加入氢氧化钠，钠离子浓度增大，氢氧根离子浓度增大，亚硫酸根离子的水解平衡左移，亚硫酸根离子的浓度增大。答案 D2(2011大纲全国理综，9)室温时，将浓度和体积分别为 c1、V1 的 N
19、aOH 溶液和 c2、V2 的 CH3COOH 溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是()A若 pH7，则一定是 c1V1c2V2B在任何情况下都是 c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)C当 pH7 时，若 V1V2，则一定是 c2c1D若 V1V2，c1c2，则 c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)解析 NaOH 溶液与 CH3COOH 溶液混合时发生反应：CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O，二者恰好完全反应时，生成 CH3COONa，溶液显碱性。A 项 pH7，可能是二者恰好反应或 NaOH 溶液过量，则有 c1V1c2V2；B 项任何情况下溶液都呈
20、电中性，则有 c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)；C 项 NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应时，溶 液 呈 碱 性，若 pH 7，CH3COOH 应 稍 过 量，即n(CH3COOH)n(NaOH)，当 V1V2 时，则有 c2c1；D 项当 V1V2，c1c2 时，NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应生成 CH3COONa，CH3COONa 部分发生水解生成 CH3COOH，根据原子守恒可得 c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)。答案 A3(2009广东，18)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(S
21、rSO4)随 c(SO24)的增大而减小B三个不同温度中，313 K 时 Ksp(SrSO4)最大C283 K 时，图中 a 点对应的溶液是饱和溶液D283 K 下的 SrSO4 饱和溶液升温到 363 K 后变为不饱和溶液解析 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，313 K 时，c(Sr2)、c(SO24)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 错误；从 283 K 升温到 363 K 要析出固体，依然为饱和溶液。答案 B4常温下，Ksp(CaSO4)9108，常温下 CaSO4 在水
22、中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A常温下 CaSO4 饱和溶液中，c(Ca2)、c(SO24)对应曲线上任意一点Bb 点将有沉淀生成，平衡后溶液中 c(SO24)一定等于3103 molL1Cd 点溶液通过蒸发可以变到 c 点Da 点对应的 Ksp 等于 c 点对应的 KspD5下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是()ApH2 的 HA 溶液与 pH12 的 MOH 溶液以任意比混合：c(H)c(M)c(OH)c(A)BNaHSO3 和 NaHCO3 两溶液混合呈中性的溶液中(S 和 C均用 R 表示)：c(Na)c(HRO3)c(RO23)C常温下，醋酸钠、盐酸两溶
23、液混合呈中性的溶液中：c(Na)c(Cl)c(CH3COOH)D常温下，等物质的量浓度的三种溶液(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2 中 c(NH+4)：解析 A 项中等式是电荷守恒式，正确。B 项，根据物料守恒有 c(Na)c(HRO3)c(RO23)c(H2RO3)，根据电荷守恒有c(Na)c(HRO3)2c(RO23)，B 项错误。C 项电荷守恒式为c(Na)c(H)c(Cl)c(CH3COO)c(OH)，因为 c(H)c(OH)，所以 c(Na)c(Cl)c(CH3COO)，再根据物料守恒式：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)，可得 c(C
24、l)c(CH3COOH)，所以 C 项错误。D 项中三种溶液，(NH4)2CO3溶液中，NH+4和 CO23 发生水解相互促进反应，NH+4水解程度最大，(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 NH+4和 Fe2的水解相互抑制，NH+4水解程度最小，(NH4)2SO4 溶液中 NH+4的水解程度介于二者之间，D 项正确顺序为。答案 A6(2010天津理综，4)下列液体均处于 25，有关叙述正确的是()A某物质的溶液 pHc(CH3COO)解析 显酸性的溶液可能是酸溶液，也可能是强酸弱碱盐溶液，还可能是酸式盐溶液，如 NaHSO4、NaH2PO4 溶液显酸性，A项错误；pH4.5 的溶液 c(H)
25、104.5 molL1、pH6.5 的溶液 c(H)106.5 molL1，B 项正确；相同浓度的 CaCl2 溶液中的 c(Cl)是 NaCl 溶液中 c(Cl)的 2 倍，因此 AgCl 在 CaCl2 溶液中的溶解度是 NaCl 中的 1/2，C 项错误；pH5.6 的溶液显酸性，c(H)c(OH)，根据电荷守恒可知 c(H)c(Na)c(OH)c(CH3COO)，因此 c(Na)54C向该溶液中加入适量氯水，并调节pH至34后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D在pH等于5的溶液中Fe3不能大量存在解析 根据溶度积常数可判断选项A正确；由于Cu2、Fe2和Fe3在溶液中均发生水解反应使金
26、属阳离子浓度减小，因此选项B正确；由选项C的操作可知溶液中还有氯离子，即溶液中还存在CuCl2，C错；由表中数据知Fe3在pH4的环境中已沉淀完全，因此选项D正确。答案 C8常温下，下列溶液的 pH 或微粒的物质的量浓度关系不正确的是()A其他条件不变时，在 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中加入少量冰醋酸，c(H)/c(CH3COOH)的值将减小BpH3 的二元弱酸 H2R 溶液与 pH11 的 NaOH 溶液混合后，混合液的 pH 等于 7，则反应后的混合液：2c(R2)c(HR)c(Na)C将 0.2 molL1 的某一元酸 HA 溶液和 0.1 molL1 NaOH溶液等体积混
27、合后溶液 pH 大于 7，则反应后的混合液：2c(OH)2c(H)c(HA)c(A)D某物质的溶液中由水电离出的 c(H)110a molL1，若 a7 时，则该溶液的 pH 一定为 14a解析 选项 A 根据勒夏特列原理可知加入冰醋酸后，醋酸的电离程度减小，因此 c(H)/c(CH3COOH)的值比原来小；选项B 根据电荷守恒判断是正确的；选项 C 中可由电荷守恒式c(OH)c(A)c(H)c(Na)和物料守恒式 2c(Na)c(A)c(HA)得到；选项 D 中说明水的电离被抑制，可能是酸溶液也可能是碱溶液，因此溶液的 pH 等于 a 或 14a。答案 D9运用化学反应原理研究卤族元素性质具
28、有重要意义。(1)下列关于氯水的叙述正确的是_(填写符号)。a氯水中存在两种电离平衡b向氯水中通入 SO2，其漂白性增强c向氯水中通入氯气，c(H)/c(ClO)减小d加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小e加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动f向氯水中加入少量固体 NaOH，可能有 c(Na)c(Cl)c(ClO)(2)25 时有关弱酸的电离平衡常数如下：弱酸化学式HClOH2CO3电离平衡常数K4.7108K14.3107K25.61011 写出 84 消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式：_。(3)电解饱和食盐水可得到溶质为 M 的碱溶液，常温下将浓度为 c1 的 M 溶液与
29、0.1 molL1 的一元酸 HA 等体积混合，所得溶液 pH7，则 c1_0.1 molL1(选填“”、“”或“”)，溶液中离子浓度的大小关系为_。若将上述“0.1 molL1 的一元酸 HA”改为“pH1 的一元酸HA”，所得溶液 pH 仍为 7，则 c1_0.1 molL1。(4)牙釉质对牙齿起着保护作用，其主要成分为羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH，研究证实氟磷灰石Ca5(PO4)3F比它更能抵抗酸的侵蚀，故含氟牙膏已使全世界千百万人减少龋齿，请写出羟基磷灰石的溶度积常数表达式 Ksp_，氟离子与之反应转化的离子方程式为_。答案(1)a、e、f(2)ClOCO2H2O=HClOHCO3；2HClO=光照 2H2ClO2(3)c(Na)c(A)c(OH)c(H)(4)c5(Ca2)c3(PO34)c(OH)Ca5(PO4)3OHF=Ca5(PO4)3FOH返回
