1、考点2考点1目 录 ONTENTSC微专题 324 第29讲 难溶电解质的溶解平衡5 做真题对接高考课时作业第八章水溶液中的离子平衡【考纲要求】1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积的含义，能进行相关的计算。知识梳理 抓基础 夯实必备知识1沉淀溶解平衡(1)溶解平衡的建立：固体溶质 溶解沉淀 溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解v沉淀，析出晶体 0外界条件移动方向平衡后 c(Ag)平衡后 c(Cl)Ksp升高温度_加水稀释_加入少量AgNO3_外界条件移动方向平衡后 c(Ag)平衡后 c(Cl)Ksp通入 HCl_通入 H2S_答案：正向 增大 增大 增大
2、正向 减小 减小 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 减小 增大 不变2试用平衡移动原理解释下列事实：(1)BaCO3 不溶于水，为什么不能做钡餐？_。(2)分别用等体积的蒸馏水和 0.01 molL1 的盐酸洗涤 AgCl 沉淀，用水洗涤造成的AgCl 的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。_。答案：(1)BaCO3(s)Ba2(aq)CO23(aq)，HCl=HCl，盐酸电离的 H与BaCO3 溶解产生的 CO23 结合生成 CO2 和 H2O，破坏了 BaCO3 的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中毒(2)用水洗涤 AgCl，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)平
3、衡右移，AgCl 的质量减少，用盐酸洗涤 AgCl，稀释的同时 HCl 电离产生的 Cl会使平衡左移，AgCl 减少的质量要小些题组设计 练题组 提高解题能力题组 1 沉淀溶解平衡1(2017河南南阳六县联考)把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。加入以下溶液，可使 Ca(OH)2 减少的是()ANa2S 溶液 BAlCl3 溶液CNaOH 溶液DCaCl2 溶液欲使 Ca(OH)2 减少，题述溶解平衡必须向右移动。Al3与 OH结合为 Al(OH)3使 OH减少，平衡右移，Ca(OH)2 的量减少；S2水解显碱性，NaOH 是强电解
4、质可发生电离，使溶液中 OH浓度增大，CaCl2 会使溶液中 Ca2的浓度增大，所以 A、C、D 都会使题述溶解平衡向左移动，使 Ca(OH)2 增多。B2某兴趣小组进行下列实验：将 0.1 molL1 MgCl2 溶液和 0.5 molL1 NaOH 溶液等体积混合得到浊液取少量中浊液，滴加 0.1 molL1 FeCl3 溶液，出现红褐色沉淀将中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加 0.1 molL1 FeCl3 溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀另取少量白色沉淀，滴加饱和 NH4Cl 溶液，沉淀溶解下列说法中不正确的是()A将中所得浊液过滤，所得滤液中含少量 Mg2B中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(
5、OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)C实验和均能说明 Fe(OH)3 比 Mg(OH)2 难溶DNH4Cl 溶液中的 NH4 可能是中沉淀溶解的原因解析：MgCl2 溶液与 NaOH 溶液等体积混合得到 Mg(OH)2 悬浊液，剩余 NaOH，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)。实验中是因为剩余的 NaOH 和氯化铁之间反应生成 Fe(OH)3，不能比较 Fe(OH)3 和 Mg(OH)2 的溶解能力，故 C 错误。答案：C题组 2 沉淀溶解平衡的应用3要使工业废水中的 Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等做沉淀剂，已知 Pb2与这些离子形成的化合
6、物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，沉淀剂最好选用()A硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉淀剂均可A4肾结石和胆结石都属于“结石症”，其成分并非“CaCO3”，而是 CaC2O4、Ca3(PO4)2 以及尿酸(HUr，一种微溶于水的有机物)。难溶性钙盐存在溶解平衡，而尿酸同时存在两种平衡：溶解平衡：HUr(s)HUr(aq)；电离平衡：HUrUrH。下列说法中不正确的是()A体内 Ca2浓度越高，结石的发病率越高B尿液 pH 升高，有利于尿酸的溶解C大量饮水可稀释尿液，防止结石形成，或延缓结石增长速度D肾(或胆)结石
7、患者应多吃含草酸盐高的食物，如菠菜等D5金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的 pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同 pH 下的溶解度S/(molL1)如图所示。(1)pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去 CuCl2 溶液中的少量 Fe3，应该控制溶液的 pH_。A6(3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH 的方法来除去，理由是_。答案：(1)Cu2(2)B(3)不能 Co2和 Ni2沉淀的 pH 范围相差太小知识梳理 抓基础 夯实必备知识1溶度积和离子积以 AmBn(s)m
8、An(aq)nBm(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)，式中的浓度是任意浓度cm(An)cn(Bm)cm(An)cn(Bm)溶度积离子积应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态Qc”“”或“”)T2。(2)保持 T1 不变，怎样使 A 点变成 B 点？_(3)在 B 点，若温度从 T1 升到 T2，则 B 点变到_点(填“C”“D”或“E”)。答案：(1)(2)保持 T1 不变，向悬浊液中加入 Na2CO3 固体。
9、(3)D题组设计 练题组 提高解题能力题组 1 沉淀溶解平衡曲线1.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Ba、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解析：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
10、，则析出的沉淀量相同，A 错误；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，B 错误；a 点转化为 b 点，c(Ca2)减小、c(SO24)增大，而升高温度，c(Ca2)与 c(SO24)浓度均增大，则升高温度不能使溶液由 a 点转化为 b 点，C 错误；反应 Ba2(aq)CaSO4(s)BaSO4(s)Ca2(aq)的平衡常数 KcCa2cBa2KspCaSO4KspBaSO4 91061.010109104，D 正确。答案：D2.某温度时，CuS、MnS 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()Aa 点对应的 Ksp 大于 b 点对应的 K
11、spB向 CuSO4 溶液中加入 MnS 发生如下反应：Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)C在含有 CuS 和 MnS 固体的溶液中 c(Cu2)c(Mn2)(21023)1D该温度下，Ksp(CuS)小于 Ksp(MnS)因为 a 点和 b 点都在 CuS 的沉淀溶解平衡曲线上，Ksp 是定值，A 错误；因为Ksp(CuS)Ksp(MnS)，向 CuSO4 溶液中加入 MnS，可以发生沉淀转化反应：Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，B 正确；从图像可知 Ksp(CuS)0.016103461036、Ksp(MnS)0.013101131013，在含有 C
12、uS 和 MnS 固体的溶液中 c(S2)相同，c(Cu2)c(Mn2)Ksp(CuS)Ksp(MnS)210231，C、D 正确。A3一定温度下，三种碳酸盐 MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pMlg c(M)，p(CO23)lg c(CO23)。下列说法正确的是()Aa 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，且 c(Ca2)c(CO23)Cc 点可表示 MnCO3 的饱和溶液，且 c(Mn2)c(CO23)DMgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp 依次增大解析：由 pMlg c(M)可知(类比于 pH)，当 pM 越大时，c(M2)越小，p(CO2
13、3)越大时，c(CO23)越小，图中沉淀溶解平衡曲线与虚线的交点是溶液中 p(M)p(CO23)。a 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，p(Ca2)c(CO23)，A 错误；b点 p(Mg2)大于饱和溶液中的 p(Mg2)，即 c(Mg2)没有达到饱和溶液中的 c(Mg2)，即 b 点可表示 MgCO3 的不饱和溶液，由 p(Mg2)p(CO23)可知 c(Mg2)c(CO23)，B错误；c 点可表示 MnCO3 的饱和溶液，p(Mn2)p(CO23)，故 c(Mn2)c(CO23)，C 正确；MgCO3、CaCO3、MnCO3的 p(M)、p(CO23)依次增大，Kspc(M)c(CO23)
14、依次减小，D 错误。答案：C题组 2 Ksp的计算4已知：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，Ksp21020。(1)某 CuSO4 溶液里 c(Cu2)0.02 molL1，如要生成 Cu(OH)2 沉淀，应调整溶液的 pH 大于_。(2)要使 0.2 molL1 CuSO4 溶液中的 Cu2沉淀较为完全(即 Cu2浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入 NaOH 溶液，使溶液 pH 等于_。(1)依题意，当 c(Cu2)c2(OH)210 20 时开始出现沉淀，则 c(OH)KspcCu2210200.02 molL11109 molL1，由 c(H)KwcOH1101
15、41109 1105 molL1，得 pH5。(2)由于要生成 Cu(OH)2沉淀，应调整 pH5，要使 c(Cu2)降至0.2 molL11 0002104 molL1，则 c(OH)KspcCu2210202104 molL11108 molL1，此时溶液的 pH6。565(1)Na2SO3 溶液与 CaCl2 溶液混合会生成难溶的 CaSO3(Ksp3.1107)，现将等体积的 CaCl2 溶液与 Na2SO3 溶液混合，若混合前 Na2SO3 溶液的浓度为 2103 molL1，则生成沉淀所需 CaCl2 溶液的最小浓度为_。(2)已知 25 时 KspFe(OH3)4.01038，此
16、温度下若在实验室中配制 5 molL1 100 mL FeCl3 溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_mL 2 molL1 的盐酸(忽略加入盐酸体积)。(1)根据 CaSO3 的 Ksp3.1107，生成沉淀所需 CaCl2 溶液的最小浓度为3.1107210322 molL16.2104 molL1。(2)若不出现浑浊现象，则 c(Fe3)c3(OH)Ksp，代入有关数据后可求出 c(OH)21013 molL1，c(H)5102 molL1，故至少要加入 2.5 mL 相应的盐酸。6.2104 molL12.5核心要点归纳(一)用 Ka(或 Kb)、Kw、Kh 推导 Ksp
17、例 1 常温下，测得某纯 CaSO3 与水形成的浊液 pH 为 9，已知 Ka1(H2SO3)1.8102，Ka2(H2SO3)6.0109，忽略 SO23 的第二步水解，则 Ksp(CaSO3)_。解析 CaSO3 悬浊液中：CaSO3(s)Ca2(aq)SO23(aq)其中 SO23 水解：SO23 H2OHSO3 OHKhcHSO3 cOHcSO23 KwKa2H2SO3 110146.010916105由于 c(HSO3)c(OH)所以 c(SO23)cHSO3 cOHKh 105216105 molL16105 molL1又由于 c(Ca2)c(SO23)所以 Ksp(CaSO3)c
18、(Ca2)c(SO23)(6105)23.6109答案 3.6109(二)Ksp 的应用1推导沉淀转化反应的化学平衡常数例 2 浸渣经处理可得 Ce(BF4)3，加入 KCl 溶液发生如下反应：Ce(BF4)3(s)3K(aq)3KBF4(s)Ce3(aq)。若一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4 的 Ksp 分别为 a、b，则该反应的平衡常数 K_(用 a、b 表示)。解析 Ce(BF4)3(s)3K(aq)3KBF3(s)Ce3(aq)的平衡常数 KcCe3c3K cCe3c3BF4 c3Kc3BF4 KspCeBF43K3spKBF4 ab3。答案 ab32计算沉淀存在时溶液的 pH例
19、 3 在某温度下，Ksp(FeS)6.251018，FeS 饱和溶液中 c(H)与 c(S2)之间存在关系：c2(H)c(S2)1.01022，为了使溶液里 c(Fe2)达到 1 molL1，现将适量FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液 pH 约为_。解析 根据 Ksp(FeS)得：c(S2)6.2510181molL16.251018molL1，根据 c2(H)c(S2)1.01022 得：c(H)1.010226.251018 molL14103molL1，pH2.4。答案 2.41已知常温下，FeS、CuS 和 Cu2S 的溶度积分别为 Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)6
20、.31036，Ksp(Cu2S)2.51048。下列有关说法错误的是()A在饱和 FeS 和 CuS 的混合溶液中cFe2cCu21.01018B向 FeS 悬浊液中滴加浓 CuCl2 溶液，发生反应的离子方程式为 FeS(s)Cu2(aq)CuS(s)Fe2(aq)C测得某矿物浸出液中 c(Fe2)1.261016 mol/L，加入 Na2S 出现沉淀时，Na2S 的浓度大于 0.05 mol/LD可以用 Ksp(CuS)与 Ksp(Cu2S)的大小直接比较 CuS 与 Cu2S 的溶解能力同一溶液中，硫离子浓度相同，溶液中同时存在两种关系，c(Fe2)c(S2)Ksp(FeS)，c(Cu2
21、)c(S2)Ksp(CuS)，故cFe2cCu2KspFeSKspCuS1.01018，A 项不符合题意；溶度积较大的沉淀可转化为溶度积较小的沉淀，B 项不符合题意；Ksp(FeS)c(Fe2)c(S2)6.31018，计算得 c(S2)6.310181.2610160.05 mol/L，故溶液中出现沉淀时，Na2S 的浓度大于 0.05 mol/L，C 项不符合题意；CuS 与 Cu2S 的阴阳离子个数比不相同，故不能直接用溶度积的大小来比较 CuS 与 Cu2S 的溶解能力，D 项符合题意。D专题突破训练 2已知：常温下 Ksp(AgCl)21010，Ksp(Ag2CrO4)1.12101
22、2，Ag2CrO4为砖红色。当 Cl恰好沉淀完全即溶液中残余 c(Cl)1.0105 molL1，则此时溶液中的c(CrO24)为_ molL1。c(Ag)210101.0105molL12.0105molL1，则此时溶液中的 c(CrO24)KspAg2CrO4c2Ag1.1210122.01052molL12.8103molL1。2.8103专题突破训练 3浓缩液中主要含有 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 cIcCl为_，已知 Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。AgI 的溶度积小于 AgCl，当
23、滴加 AgNO3 溶液时，AgI 沉淀先生成，AgCl 开始沉淀时，AgI 已经沉淀完全，则 cIcClKspAgIcAgKspAgClcAg KspAgIKspAgCl4.7107。4.7107专题突破训练 4已知：KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去 MnSO4 溶液中的 Fe3、Al3(使其浓度均小于 1106molL1)，需调节溶液 pH 范围为_。使 Al3完全除去时 c(OH)3 KspAlOH3cAl33 110331106 1109(molL1)，此时溶液 pH5，使 Fe3 完全除去时 c(OH)
24、3 KspFeOH3cFe33 3103911061.41011(molL1)，此时溶液 pH3.1；而 pH7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀，所以调节溶液的 pH 范围为 5.0pH7.1。5.0pH7.1专题突破训练 5某溶液含 0.02 mol/L Mn2、0.1 mol/L H2S，当溶液 pH_时，Mn2开始沉淀已知：Ksp(MnS)2.81013，c(S2)为 1.41011 molL1 时，pH5。由于 Ksp(MnS)2.81013，c(Mn2)0.020 molL1，则开始形成沉淀时需要的：c(S2)Ksp(MnS)/c(Mn2)(2.810130.020)molL11.4
25、1011molL1，根据已知中 c(S2)与溶液的 pH 关系可知，此时溶液 pH5。5专题突破训练 1(2018全国高考卷，12)用 0.100 molL1AgNO3 滴定 50.0 mL 0.050 0 molL1Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知 Ksp(AgCl)的数量级为 1010B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 0.040 0 molL1Cl，反应终点 c 移到 aD相同实验条件下，若改为 0.050 0 molL1 Br，反应终点 c 向 b 方向移动解析：根据 AgCl=AgCl
26、可知，达到滴定终点时，消耗 AgNO3 溶液的体积为(0.040 0 molL150.0 mL103LmL1)/(0.100 molL1)20.0 mL，C 错误；由题图可知，当 AgNO3 溶液的体积为 50.0 mL 时，溶液中的 c(Cl)略小于 108molL1，此时混合溶液中 c(Ag)(0.100 molL150.0 mL103LmL10.050 0 molL150.0 mL103LmL1)/(100 mL103LmL1)2.5102molL1，故 Kspc(Ag)c(Cl)2.51021082.51010，A 正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡 AgCl(s)Ag(
27、aq)Cl(aq)，故曲线上的各点均满足 c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，B 正确；相同实验条件下，沉淀相同量的 Cl和 Br消耗的 AgNO3 的量相同，由于 Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)，当滴加相等量的 Ag时，溶液中 c(Br)c(Cl)，故反应终点 c 向 b 方向移动，D 正确。答案：C2.(2017全国高考卷，13)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()AKsp(CuCl)的数量级为 107B除 Cl
28、反应为 CuCu22Cl=2CuClC加入 Cu 越多，Cu浓度越高，除 Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu 平衡常数很大，反应趋于完全A 项，Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)，Ksp(CuCl)仅与温度有关，为方便计算，取横坐标为1时，即c(Cl)0.1 molL1，对应的c(Cu)约为106 molL1，所以Ksp(CuCl)的数量级约为 0.1106107，正确；B 项，Cu2和 Cu 发生归中反应生成 Cu，Cu与 Cl结合生成 CuCl 沉淀，正确；C 项，在反应 CuCu22Cl=2CuCl中，因为 Cu 为固体，增加 Cu 的质量不能使反应速率和限度发生改变，C 错误；D 项
29、，在反应 2Cu=Cu2Cu 中，其平衡常数 KcCu2c2Cu，取题给图像中横坐标为 1.5 时对应的值，可得 K 值大于 105，则该反应趋于完全，D 正确。C3(2014全国新课标高考卷，11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是()A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的 Ksp 约等于 6104D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯解析：由题给曲线知，升高温度，AgBrO3 的溶解度增大，说明升高温度，AgBrO3的溶解平衡 AgBrO3(s)Ag(aq)BrO3(aq)向右移动，故 AgBrO3 的溶解是吸热
30、过程，A 错误；温度越高，物质的溶解速度越快，B 正确；60 时饱和 AgBrO3 中 c(Ag)c(BrO3)1 00010.61000.6236 mol/L0.025 mol/L，故 Ksp(AgBrO3)c(Ag)c(BrO3)0.0250.0256104，C 正确；KNO3 中混有少量 AgBrO3，因 KNO3溶解度受温度影响很大，故可用重结晶方法提纯，D 正确。答案：A4判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)向 2 支盛有 2 mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入 2 滴相同浓度的 NaCl 和NaI 溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象。说明 Ksp(AgI)
31、Ksp(AgCl)。(2017全国高考卷，13D)()(2)向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3，溶液中cClcBr不变。(2016全国高考卷，13D)()(3)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小。(2016天津高考卷，3D)()(4)室温下，向浓度均为 0.1 molL1 的 BaCl2 和 CaCl2 混合溶液中滴加 Na2SO4 溶液，出现白色沉淀。可推出 Ksp(BaSO4)Ksp(CaSO4)。(2016江苏高考卷，13B)()(5)0.1 mol AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中，所得溶液中 c(Cl)c(I)。(2015重庆高考卷，3D)()(6)向 AgCl 悬浊液中加入 NaI 溶液时出现黄色沉淀，说明 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)。(2015山东高考卷，11A)()(7)Mg(OH)2 固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于 NH4Cl 溶液。(2015天津高考卷，3D)()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)课时作业 点击进入word.
