1、第四节沉淀溶解平衡【基础巩固】1.下列对沉淀溶解平衡的描述中正确的是()A.BaSO4属于难溶物,它在水中完全不能溶解B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解解析:虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,A项不正确;v沉淀=v溶解是沉淀溶解平衡的特征,B项正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时,c(Ag+)=2c(SO42-),C项不正确;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,
2、由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动,D项不正确。答案:B2.下列有关溶度积常数Ksp的说法中正确的是()A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp减小C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变解析:温度不变,溶度积常数不变,故A项错误;大多数的难溶物质温度升高,Ksp增大,但也有少数难溶物质相反,故B、C项均错误。答案:D3.在100 mL 0.01 mol/L KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol/L
3、AgNO3溶液,下列说法中正确的是(AgCl的Ksp=1.810-10)()A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀析出C.无法确定有无沉淀析出D.有沉淀但不是AgCl沉淀解析:由Q=c(Ag+)c(Cl-)=0.011001010.011019.810-7Ksp,故应有AgCl沉淀析出。答案:A4.已知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,且随pH的升高,Fe(OH)3首先析出,为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂不可以是()A.NH3H2OB.MgOC.Mg(OH)2D.MgCO3解析:MgO消耗Fe3+水解生成
4、的H+,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3,同时MgO转化为MgCl2,不会引入新的杂质,即使MgO过量,由于MgO难溶于水,也不会引起二次污染。Mg(OH)2和MgCO3原理与MgO相同。答案:A5.在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2+)不变,可采取的措施是()A.加MgCl2B.加H2OC.加NaOHD.加HCl解析:无论加入多少水,只要Mg(OH)2固体没有完全溶解时,水溶液一定为饱和溶液,c(Mg2+)不变。答案:B6.25 时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如
5、下表:物质AgClAgBrAgIAg2S颜色白淡黄黄黑Ksp1.810-105.410-138.510-176.310-50下列叙述中不正确的是()A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀产生B.25 时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度相同C.25 ,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同D.在5 mL 1.810-6 mol/L NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)110-3mol/L AgNO3溶液,不能产生白色沉淀解析:由四种物质的溶度积常数可知,溶解度大小关系为AgClAgBrAgIAg
6、2S,故A项正确、B项错误;由于溶度积常数与温度有关,温度不变,溶度积常数不变,C项正确;加入1滴硝酸银溶液后,可认为c(Cl-)保持不变,即c(Cl-)=1.810-6mol/L,而AgNO3溶液相当于稀释至原体积的100倍,故c(Ag+)=110-5mol/L,c(Cl-)c(Ag+)=1.810-11Ksp,Ca3(AsO4)2开始沉淀【拓展提高】9.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中正确的是()A.加入Na2SO4可使A点对应的溶液变为B点对应的溶液B.通过蒸发可以使D点对应的溶液变为C点对应的溶液C.D点对应的溶液无BaSO4沉淀生成D.A点对应的Ksp
7、大于C点对应的Ksp解析:在一定温度下,A点溶液已处于饱和状态,加入Na2SO4,c(SO42-)增大,c(Ba2+)应减小,而从A点到B点,c(SO42-)增大,c(Ba2+)不变,A项错误;蒸发D点对应的溶液,c(SO42-)和c(Ba2+)均增大,可使溶液达到饱和状态,而从D点到C点,c(Ba2+)增大,c(SO42-)不变,不可能通过蒸发实现,B项错误;D点对应的溶液中c(SO42-)和c(Ba2+)的乘积小于BaSO4的溶度积,为BaSO4的不饱和溶液,C项正确;温度不变,溶度积常数不变,曲线上任意一点的溶度积常数都相等,D项错误。答案:C10.已知25 时,Ksp(BaSO4)=1
8、.110-10。在5.0%的Na2SO4溶液中(假设溶液的密度为1 g/cm3),Ba2+的最大浓度是()A.4.210-10 mol/LB.8.410-10 mol/LC.3.110-10 mol/LD.5.810-10 mol/L解析:5.0%的Na2SO4溶液的物质的量浓度为c(Na2SO4)=1000M=100015.0%142 mol/L0.35 mol/L,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-),故c(Ba2+)=1.110-100.35 mol/L3.110-10 mol/L。答案:C11.重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,=1 g/
9、mL)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度约为0.01 mol/L,排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表所示:难溶电解质AgIAgOHAg2SKsp8.510-175.610-86.310-50难溶电解质PbI2Pb(OH)2PbSKsp7.110-91.210-158.010-28(1)你认为向废水中加入(填字母),沉淀效果比较好。A.NaOHB.Na2S C.KID.Ca(OH)2(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8,处理后废水中c(Pb2+)=。(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%,若环境要求排放标准为c(
10、Ag+)低于10-8mol/L,则该工厂处理后的废水中Ag+是否符合排放标准?要求写出计算过程已知Ksp(AgCl)=1.810-10。解析:(1)由题表知,Ag2S、PbS的Ksp均最小,所以加入Na2S,沉淀效果比较好。(2)pH=8,c(OH-)=10-6mol/L,因为用生石灰处理废水,故生成Pb(OH)2沉淀,由Pb(OH)2Pb2+2OH-得Ksp=c(Pb2+)c2(OH-),c(Pb2+)=Kspc2(OH-)=1.210-1510-12mol/L=1.210-3mol/L。答案:(1)B(2)1.210-3mol/L(3)取100 g处理过的废水,因=1 g/mL,故其体积相
11、当于100 mL,则m(NaCl)=100 g0.117%=0.117 g。c(Cl-)=c(NaCl)=0.11758.5mol0.1L=210-2mol/L,c(Ag+)=Kspc(Cl-)=1.810-10210-2mol/L=910-9 mol/L,低于10-8 mol/L,符合排放标准。【挑战创新】12.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/(mol/L)如图。(1)pH=3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(填字母)。A.6(
12、3)在Ni(OH)2溶液中含的少量的Co2+杂质,(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成Cu(NH3)42+,写出反应的离子方程式:。解析:(1)由图可知,pH=45时,Cu2+开始沉淀为Cu(OH)2,因此pH=3时,主要以Cu2+形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保证Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未沉淀,由图知pH4。(3)由图知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。(4)根据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:Cu(OH)2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O。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)2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O
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