1、第四节 难溶电解质的溶解平衡1. (2010试题调研,浙江杭州三校5月)下列说法中正确的是()A饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大BAgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),往其中加入少量NaCl 粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小CAgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D硬水中含有较多的Ca2、Mg2、HCO、SO,加热煮沸可以完全除去其中的 Ca2、Mg2解析:A项中温度升高,Ca(OH)2溶解度降低,碱性减弱,pH减小,A项错误;B项中加入NaCl,虽然平衡左移,但加入了
2、NaCl粉末会使溶液中离子的总浓度会增大,B项错误;沉淀总是向溶解度更小的方向转化,C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl,对于同类型(阴、阳离子个数分别相等)的难溶物,Ksp越小,溶解度越小,C项正确;D项加热煮沸,只能降低Ca2、Mg2的浓度,而不可能完全除去,D项错误。答案:C2下列说法正确的是()A向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2、 Na和Cl,不含SOBKsp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小C为减小洗涤过程中固体的损失,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀D洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好解析:生成BaSO4沉淀后的溶
3、液中仍然存在Ba2和SO,因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在,A不正确;同类型物质的Ksp数值越小,溶解能力越小,不同类型的物质则不能直接比较,B不正确。从减小BaSO4沉淀损失的角度而言,用稀H2SO4洗涤效果好,因为H2SO4可以抑制BaSO4的溶解,C正确。洗涤沉淀一般23次即可,次数过多会使沉淀溶解而减少。答案:C3(2009广东化学,有改动)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是()A温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO)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
4、的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液解析:A项,Ksp只与温度有关,与浓度的大小无关;283 K时对比线上所有的点为饱和溶液,而a点在此温度下是不饱和溶液。D项,283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后,因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp,故溶液变为过饱和溶液。答案:B4(2010模拟精选,江苏南京1月)往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl)的比值为()A(V2V1)/V1 BV1/V2CV1/(V2V1) DV2/V1解析:根据IAg=AgI(黄色),ClAg=AgCl
5、(白色),结合图示,可知I、Cl消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2V1),因此在原溶液中c(I)/c(Cl)V1/(V2V1)。答案:C5已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体,Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。向AgCl和水形成的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡,结果白色固体完全转化为黑色固体:(1)写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式:_。(2)简要说明白色固体转化为黑色固体的原因。解析:由于AgCl的溶解度远大于Ag2S的溶解度,即Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),当在AgCl与水的悬浊液中加入Na2S(aq)时,对Ag2S来说QcKsp,所以2AgS2=Ag2S,使Ag
6、Cl(s) AgCl溶解平衡向右移动,最终转化成Ag2S。答案:(1)2AgClS2=Ag2S2Cl(2)因为Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小,根据平衡移动原理,沉淀溶解平衡向离子浓度减小的方向移动6. 与c(H)c(OH)Kw类似,FeS饱和溶液中存在:FeS(s)Fe2(aq)S2(aq),c(Fe2)c(S2)Ksp。常温下Ksp8.11017。(1)理论上FeS的溶解度为_。(2)又知FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在以下限量关系:c(H)2c(S2)1.01022,为了使溶液中c(Fe2)达到1 mol/L,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H)为_。解
7、析:(1)由FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)c(Fe2)9109 molL1即1 L溶液中可溶解9109 mol的FeS(令所得溶液的密度为1 gcm3)由(100 gS)S1 000 g(910988)g所以S7.92108 g(2)c(Fe2)1 molL1,则c(S2)8.11017molL1,c(H)1.11103 molL1。答案:(1)7.92108 g(2)1.11103 molL1 一、选择题1(2010原创)有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率为0BAgCl难溶于水,溶液中没有Ag和ClC升高温度,AgCl沉淀的溶解度增
8、大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变解析:溶解平衡为动态平衡,是沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率达到相等而并非速率为0的状态,物质的难溶是相对的,因此AgCl溶液中Ag、Cl非常少,向AgCl沉淀中加NaCl,增大c(Cl),使平衡向逆方向移动,则溶解度减小。答案:C2下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应开始时,溶液中各离子浓度相等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:本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项:反应开始时,各离子的浓
9、度没有必然的关系。B项正确。C项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。D项:沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。答案:B3一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(s)Ba2(aq)2OH(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末,下列叙述正确的是()A溶液中钡离子数目减小 B溶液中钡离子浓度减小C溶液中氢氧根离子浓度增大 DpH减小解析:在Ba(OH)2悬浊液中,加入BaO粉末,使溶液中水量减少,部分Ba2和OH结合为Ba(OH)2固体析出,使Ba2、OH数目
10、减小,但由于温度没有改变,溶解度不变,Ba2和OH的浓度不变,溶液的pH不变。答案:A4. (2010原创)纯净的NaCl并不潮解,但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。为得到纯净的氯化钠,有人设计这样一个实验:把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间,过滤即得纯净的NaCl固体。对此有下列说法,其中正确的是()A食盐颗粒大一些有利于提纯 B设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C设计实验的根据是NaCl的溶解平衡 D在整个过程中,NaCl的物质的量浓度会变大解析:饱和食盐水已不再溶解食盐,但对于MgCl2并未达到饱和。NaCl(s)Na(aq)Cl(aq),当MgCl2
11、被溶解时,c(Cl)增大,平衡左移,还可得到比原来更多的食盐。答案:C5已知:Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(AgBr)7.81013。现将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为()A只有AgBr沉淀BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主DAgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主解析:在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag)大于后者c(Ag),c(Cl)c(Br)。当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化:生成AgBr沉淀。当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有
12、所增多,但AgCl沉淀增加更多。答案:C6(2010模拟精选,辽宁大连模拟)大理石可以用作墙面、地面和厨房桌面,其主要成分是碳酸钙。食醋不慎滴在大理石桌面上,会使其失去光泽,变得粗糙。下列能正确解释此现象的是()A食醋中的水使碳酸钙溶解B食醋中的醋酸将碳酸钙氧化C食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体D食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应解析:CaCO3难溶于水,但能与比碳酸酸性强的酸发生复分解反应,如醋酸的酸性就比碳酸强,又由于食醋中含醋酸的浓度很低,所以几滴食醋与大理石反应不可能放出大量的CO2,本题实际也是对难溶性物质的转化考查,一般来说,强酸可以与弱酸盐反应,生成相应的强酸盐
13、和弱酸的规律,从溶解平衡角度看,由于生成了更弱的酸,而导致平衡向溶解的方向移动。答案:D7(2010原创)在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时()Ac(Ba2)c(SO)Bc(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)1/2Cc(Ba2)c(SO),c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)Dc(Ba2)c(SO),c(Ba2) c(SO)Ksp(BaSO4)解析:BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡,c(Ba2)c(SO)且c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)。加入Na2SO4(s),Na2SO4溶于水中电离出SO使c(SO)增大,溶解平衡逆向移动,使c(Ba2)减小,但达
14、到平衡时溶度积不变,仍然有c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)。答案:C8(2010模拟精选,广东东莞一模)在100 mL 0.01 molL1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol L1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp1.81010)()A有AgCl沉淀析出 B无AgCl沉淀析出C无法确定 D有沉淀但不是AgCl解析:Qcc(Cl)c(Ag)0.01 molL10.01/101 molL11061.81010Ksp,故有AgCl沉淀生成。答案:A9(2010试题调研,山东济南2月)已知25时,Ka(HF)3.6104,Ksp(CaF2)1.461010。
15、现向1 L 0.2 molL1 HF溶液中加入1 L 0.2 molL1 CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是()A25时,0.1 molL1 HF溶液中pH1 BKsp(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CaCl2反应产生沉淀解析:两溶液混合后,c(HF)0.1 molL1,则有3.6104,c(F)23.6105。c(Ca2)0.1 molL1。c(F)2c(Ca2)3.61061.461010,体系中有CaF2沉淀析出。答案:D10. (2010试题调研,天津耀华中学3月)已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2ZnS,MgCO3Mg(OH)2。就溶
16、解或电离出S2的能力而言,FeSH2SCuS,则下列离子方程式错误的是()AMg22HCO2Ca24OH=Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S=CuS2HCZn2S22H2O=Zn(OH)2H2SDFeS2H=Fe2H2S解析:因为溶解度:Zn(OH)2ZnS,溶液中离子反应往往是生成更难溶的物质,则Zn2和S2结合时更容易生成ZnS,Zn2S2=ZnS,C项错误。答案:C二、非选择题11已知25时,KspCu(OH)221020。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于_。(2)要使0.2 molL1 CuS
17、O4溶液中Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为_。解析:(1)根据题意:当c(Cu2)c(OH)221020时开始出现沉淀,则c(OH) 109 molL1,c(H)105 molL1,pH5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH5。(2)要使Cu2浓度降至0.2 molL1/1 0002104 molL1,c(OH) 108 molL1,c(H)106 molL1。此时溶液的pH6。答案:(1)5(2)612已知在25的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在沉淀溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数
18、(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。如:AgX(s)Ag(aq)X(aq)Ksp(AgX)=c(Ag)c(X)1.81010AgY(s)Ag(aq)Y(aq)Ksp(AgY)=c(Ag)c(Y)1.01012AgZ(s)Ag(aq)Z(aq)Ksp(AgZ)c(Ag)c(Z)8.71017(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y)_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在25时,若取0.188 g的AgY
19、(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y的物质的量浓度为_。(4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化?_,并简述理由:_。在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?_,根据你的观点选答一项。若不能,请简述理由:_。若能,则实现转化的必要条件是_。解析:(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体,发生沉淀的转化,AgX(s)Y(aq)=AgY(s)X(aq),则c(Y)减小。(3)25时,AgY的Ksp1.01012,即溶液达到饱和时,c(Ag)c(Y)1.0106 molL1,而将0.1
20、88 g AgY溶于100 mL水中,形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的),则c(Y)1.0106 molL1。(4)由于Ksp(AgZ)1.8104 molL1时,即可由AgY向AgX的转化。答案:(1)S(AgX)S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.0106 molL1(4)能Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.71017能当溶液中c(X)1.8104 molL1时,AgY开始向AgX转化,若要实现AgY向AgX的转化,必须保持溶液中的c(X)1.8104 molL113. (2010模拟精选,山东烟台一模)水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有
21、Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH)、Pb(OH),各形态的浓度分数随溶液pH变化的关系如下图所示: (1)Pb(NO3)2溶液中,_2(填“”“”或“2,当加入NH4Cl后Pb2与Cl反应先成微溶性的PbCl2使Pb2浓度降低,故c(NO)/c(Pb2)增加。(2)由题所给图示可知当pH8时溶液中存在的阳离子为Pb2、Pb(OH)和H,而在pH9时图中cPb(OH)迅速降低,而Pb(OH)2浓度增大,故发生的反应为Pb(OH)OH=Pb(OH)2。(3)分析比较表中所给数据可知Cu2、Mn2、Cl的浓度都降低不到原浓度的1/2,而Fe3却降低为原浓度的1/3,故对Fe3的去除效
22、果最好。(4)由所给平衡可知,要使脱铅效果好,铅应以Pb2的形式存在,pHPb2与Cl反应,Pb2浓度减少(2)Pb2、Pb(OH)、HPb(OH)OHPb(OH)2(3)Fe3(4)B14已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n,称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(25)难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.81099.11066.81061.81011实验步骤如下:往100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 m
23、ol L1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式:_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象:_。解析:由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(s) SO(aq)Ca2(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO与Ca2结合生成沉淀,即COCa2=CaCO3。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。答案:(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附着的SO(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解w.w.w.k.&s.5*u.c.#om高.考.资.源.网高考资源网w.w.w.k.s.5.u.c.o.m