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考点 29 沉淀溶解平衡
分析近几年高考试题对本考点考查的重点是溶度积常数的相关计算及应用,试题通常以图象形式直观
呈现微料浓度的变化,考查数形结合能力、信息整合能力和对溶解平衡的理解应用能力。
预测2023年备考仍以K 的相关计算及应用为重点,试题可能会盐类水解、溶液中微粒浓度关系相融
sp
合,以选择题、图象题的形式呈现,在工艺流程题中出现概率很大。
一、沉淀溶解平衡
二、沉淀溶解平衡的应用
三、溶度积常数及应用
沉淀溶解平衡
1.难溶、可溶、易溶界定:
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.沉淀溶解平衡
(1)溶解平衡的建立
溶质溶解的过程是一个可逆过程:
固体溶质 溶液中的溶质
(2)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向
沉淀溶解的方向移动。
【易混易错】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电解质在水中存在沉淀溶解平衡,是一种动态平衡( )
(2)AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等( )
(3)AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-( )
(4)升高温度,AgCl的溶解度不变( )
(5)向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变( )
(6)只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡( )
(7)难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡( )
(8)溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立( )
(9)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(10)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度( )
(11)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动( )
(12)向NaSO 溶液中加入过量的BaCl 溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO(
2 4 2
)
(13)饱和NaCO 溶液与CaSO 固体反应:CO+CaSO CaCO +SO( )
2 3 4 4 3
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)×
【典例】
例1 下列说法正确的是( )
A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【答案】C
【解析】A项,硫酸钡是强电解质,其在水中的溶解度比较小,错误;B项,溶解平衡为动态平衡,
错误;D项,残留离子浓度小于10-5mol/L时,则认为该离子沉淀完全,错误.
例2 探究Mg(OH) 的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行实验,下列说法中不正确的是( )
2
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH) HCl NH Cl
2 4
备注 悬浊液 1mol•L-1 1mol•L-1
A.向①中滴加几滴酚酞溶液后,溶液显红色,说明Mg(OH) 是一种弱电解质
2B.为了使Mg(OH) 悬浊液溶解得更快,加入过量NH Cl浓溶液并充分振荡,效果更好
2 4
C.①③混合后发生反应:Mg(OH) (s)+2NH +(aq) Mg2+(aq)+2NH•H O(aq)
2 4 3 2
D.向少量Mg(HCO ) 溶液中加入足量NaOH溶液,反应的离子方程式是Mg2++2HCO-+4OH-
3 2 3
=Mg(OH) ↓+2CO 2-+2H O
2 3 2
【答案】A
【解析】A项,Mg(OH) 悬浊液中滴加几滴酚酞溶液后,溶液显红色,则溶液呈碱性,说明Mg(OH)
2 2
能电离出OH-,是一种电解质,不能判断是否为弱电解质,A说法错误;B项,Mg(OH) 溶解产生的OH-与
2
NH Cl溶液中的NH +生成NH •H O,能加快Mg(OH) 悬浊液的溶解,B说法正确;C项,①③混合后,
4 4 3 2 2
OH-与NH +发生反应生成NH •H O,其方程式为Mg(OH) (s)+2NH +(aq) Mg2+(aq)+2NH•H O(aq),C
4 3 2 2 4 3 2
说法正确;D项,因相同温度下,氢氧化镁比碳酸镁更难溶,碱过量时生成Mg(OH) ,D说法正确;故选
2
A。
【对点提升】
对点1 把足量熟石灰加入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH) (s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
2
下列叙述正确的是( )。
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入NaCO 溶液,Ca(OH) 固体增多
2 3 2
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH) 固体增多
2
【答案】D
【解析】A 项,加热时 Ca(OH) 的溶解度减小,平衡逆向移动,c(OH-)减小,pH 减小;B 项,
2
CaO+H O=Ca(OH) ,由于保持恒温,Ca(OH) 的溶解度不变,c(OH-)不变,因此 pH不变;C项,CO2-
2 2 2 3
+Ca2+=CaCO ↓,平衡正向移动,Ca(OH) 固体减少;D项,加入NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆向移动,
3 2
因此Ca(OH) 固体增多。
2
对点2 饱和BaCO 溶液中存在平衡:BaCO (s) Ba2+(aq)+CO2-(aq)。当碳酸钡固体在水中达
3 3 3
到溶解平衡后,为使溶液中Ba2+的物质的量浓度增大,下列操作不可行的是( )
A.加入少量0.1 mol·L-1盐酸 B.加入少量硝酸钡固体
C.加入少量0.1 mol·L-1硫酸 D.加入少量氢氧化钡固体
【答案】C
【解析】A项,加入少量0.1 mol·L-1盐酸,氢离子会与CO2-发生反应,使平衡右移,Ba2+的物质的
3
量浓度增大,故A可行;B项,加入少量硝酸钡固体,硝酸钡溶于水使Ba2+浓度增大,虽然平衡会左移,
但根据化学平衡移动原理可知Ba2+的物质的量浓度依然增大,故B可行;C项,加入少量0.1 mol·L-1硫酸,硫酸会电离出氢离子和硫酸根,虽然氢离子会与CO2-发生反应,但BaSO 的溶解度比BaCO 更小,所以
3 4 3
溶液中Ba2+的物质的量浓度会减小,故C不可行;D项,加入少量氢氧化钡固体,氢氧化钡溶于水使Ba2+
浓度增大,虽然平衡会左移,但根据化学平衡移动原理可知Ba2+的物质的量浓度依然增大,故D可行;故
选C。
【巧学妙记】
外界条件对溶解平衡的影响
(1)温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动。
(2)加水稀释,浓度减小,溶解平衡向溶解方向移动,但平衡后因仍存在溶解平衡,故离子浓度保持不
变。
(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解的方向移动。
沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如:除去 NH Cl 溶液中的 FeCl 杂质,可加入氨水调节 pH 至 7~8,离子方程式为 Fe3++
4 3
3NH ·H O===Fe(OH) ↓+3NH。
3 2 3
(2)沉淀剂法
如:用HS沉淀Cu2+,离子方程式为HS+Cu2+===CuS↓+2H+。
2 2
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法
如:CaCO 溶于盐酸,离子方程式为CaCO +2H+===Ca2++HO+CO↑。
3 3 2 2
(2)盐溶液溶解法
如:Mg(OH) 溶于NH Cl溶液,离子方程式为Mg(OH) +2NH===Mg2++2NH ·H O。
2 4 2 3 2
(3)氧化还原溶解法
如:不溶于盐酸的硫化物Ag S溶于稀HNO。
2 3
(4)配位溶解法
如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH ·H O===[Ag(NH )]++Cl-+2HO。
3 2 3 2 2
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
如:AgNO 溶液――→AgCl(白色沉淀)――→AgBr(浅黄色沉淀)――→AgI(黄色沉淀)――→Ag S(黑色
3 2
沉淀)。
(2)应用
a.锅炉除垢:将CaSO 转化为易溶于酸的 CaCO ,离子方程式为 CaSO(s)+CO(aq)CaCO (s)+
4 3 4 3SO(aq)。
b.矿物转化:
CuSO 溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s) CuS(s)+Pb2+(aq)。
4
【易混易错】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止( )
(2)相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同( )
(3)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(4)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀HSO 代替HO来洗涤BaSO 沉淀(√)
2 4 2 4
(5)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好( )
(6)用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗的AgCl少( )
(7)AgCl难溶于水,所以将AgCl加入水中所得溶液中不含Ag+、Cl-( )
(8)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会增大( )
(9)硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HCO -、SO 2-加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+( )
3 4
(10)钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即导泻使Ba2+转化为BaCO 而排出( )
3
(11)向AgCl沉淀中加入KI溶液,由白色沉淀转变成黄色沉淀,是由于K (AgI)0.4mol/L
c2(OH) 11092 ,则 Ni2+未沉淀,c(Ni2+)=0.4mol/L,则
c
Ni2+
0.4
lg lg 10 ,故C正确;D项,当溶液呈中性时,c(OH-)=1×10-7mol/L,此时溶液中
c Fe3+ 41011K [Ni(OH) ] 21015
c(Ni2+) sp 2 mol/L=0.2mol/L
c2(OH) 11072 ,故Ni2+未沉淀完全,故D错误;故选C。
【对点提升】
对点1 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) Fe(OH)
2 3
Ksp(溶解平衡常数) 6.3×10-18 6.3×10-36 1.8×10-11 4.0×10-38
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NaS固体,有浑浊出现
2
B.除去FeSO 溶液中的CuSO ,可选用FeS做沉淀剂
4 4
C.向含等物质的量的MgCl 和FeCl 的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先出现的沉淀是Mg(OH)
2 3 2
D.向1mL 0.1 mol·L—1MgCl 溶液中滴加2mL0.1mol·L—1 NaOH溶液,取澄清溶液滴加2滴0.1mol·L—1
2
FeCl 溶液,有浑浊出现
3
【答案】C
【解析】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NaS固体溶解
2
后硫离子浓度增大,平衡逆向进行,有浑浊出现,故 A正确;B⇌项,FeS的溶度积大于CuS的溶度积,除
去FeSO 溶液中的CuSO ,可选用FeS做沉淀剂,故B正确;C项,K (Mg(OH) )=c(Mg2+)·c2(OH-)=1.8×10-
4 4 sp 2
11,c(OH-)= ,K (Fe(OH) )= c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38,c(OH-)=
sp 3
= ×10-9mol/L,则氢氧化铁沉淀所需pH小于氢氧化镁,则先生成氢氧化铁沉淀,
故C错误;D项,向1mL 0.1 mol•L-1MgCl 溶液中滴加2mL0.1mol•L-1 NaOH溶液,恰好反应生成氢氧化镁
2
沉淀, 饱和溶液中存在氢氧化镁的沉淀溶解平衡,取澄清溶液滴加2滴0.1mol•L-1 FeCl 溶液,会生成氢
3
氧化铁沉淀有浑浊出现,故D正确;故选C。
对点2 工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和NaCO 溶液浸泡,将水垢中的
2 3
CaSO 转化为CaCO ,再用盐酸除去[已知:K (CaCO)=1×10-10,K (CaSO)=9×10-6]。下列说法不正确的是(
4 3 sp 3 sp 4
)
A.温度升高,NaCO 溶液的K 和c(OH-)均会增大
2 3 w
B.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO(s) CaCO (s)+SO(aq)
4 3
C.该条件下,CaCO 的溶解度小于CaSO
3 4
D.CaCO 和CaSO 共存的悬浊液中,c(SO 2-)/c(CO 2-)=1 105
3 4 4 3【答案】D
【解析】A项,水电离、盐水解都吸热,温度升高,NaCO 溶液的K 和c(OH-)均会增大,故A正确;
2 3 w
B项,加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:CO+CaSO CaCO +SO 2-,故B正确;C项,该
4 3 4
条件下,设溶液为1L,由c(CO2-)=c(Ca2+)= =10-5 mol·L-1,则 =
3
=1 10-4g,CaCO 的溶解度约为1×10-4,显然,CaCO 的溶解度小于CaSO,故C正确;D项,CaCO 和
3 3 4 3
CaSO 共存的悬浊液中, =9 104,故D错误;故选D。
4
【巧学妙记】
溶度积常数及应用
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
M A(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
m n
K =[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n。
sp
2.意义
K 表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。
sp
3.K 的影响因素
sp
(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但K 不变。
sp
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K 增大。
sp
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,
平衡向溶解方向移动,但K 不变。
sp4.规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q 的相对大小,可以判断在给定条件下沉
c
淀能否生成或溶解:
Q>K ,溶液过饱和,有沉淀析出;
c sp
Q=K ,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
c sp
QT)。下列说法不正确的是( )
4 2 1
A.温度为T 时,K (FeAsO)=10-2a
2 sp 4B.c(FeAsO ):Z>W=X
4
C.FeAsO 的溶解过程吸收能量
4
D.将Z溶液升温一定可以得到Y溶液
【答案】D
【解析】A项,温度为T 时,K (FeAsO)=c(Fe3+)c(AsO 3-)=10-a×10-a=10-2a,A正确;B项,由于X、W
2 sp 4 4
点中的Fe3+和AsO 3-均为10-amol/L,故其对FeAsO 的溶解平衡起抑制作用,且作用程度相等,而Z是
4 4
Fe3+和AsO 3-的浓度相等,无同离子的抑制作用,故c(FeAsO ):Z>W=X,B正确;C项,由图可知,
4 4
K (T )<K (T ),故升高温度,K 增大,故FeAsO 的溶解过程吸收能量,C正确;D项,将Z溶液升温不
sp 1 sp 2 sp 4
一定可以得到Y溶液,若Z点溶液为刚刚饱和溶液则升高温度,溶液中的Fe3+和AsO 3-的浓度不变,故无
4
法达到Y点溶液,若Z点溶液为过饱和溶液则升高温度,溶液中的Fe3+和AsO 3-的浓度增大,故可以达到
4
Y点溶液,D错误;故选D。
【巧学妙记】
1.溶度积图像是沉淀溶解平衡理论的难点,溶度积图像突破方法:
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等;曲线上的点表示达
到平衡状态,曲线上方的点代表“过饱和溶液”,曲线下方的点代表“不饱和溶液”。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的
影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶
解平衡状态等。
2.与K 有关的常考题型和解题策略
sp
常考题型 解题策略
(1)根据定义式或者数形结合求
直接根据K (A B )=cm(An+)·cn(Bm-)解答,如果已知溶解度,则转化为物质
K ,或者判断沉淀金属离子所 sp m n
sp 的量浓度再代入计算
需pH
①沉淀类型相同,则K 小的化合物先沉淀;
sp
(2)沉淀先后的计算与判断
②沉淀类型不同,则需要根据K 计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子
sp
浓度小的先沉淀
如某溶液中含有I-、Cl-等离子,向其中滴加AgNO 溶液,当AgCl开始
3
c(I-) c(I-) c(Ag+)·c(I-)
(3)根据两种含同种离子的化合
沉淀时,求溶液中 ,则有 = =
物的K 数据,求溶液中不同离
c(Cl-) c(Cl-) c(Ag+)·c(Cl-)
sp
子的比值 K (AgI)
sp
K (AgCl)
sp
把离子浓度数值代入K 表达式,若数值大于K ,沉淀可生成或转化为
(4)判断沉淀的生成或转化 sp sp
相应难溶物质1.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH) (s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列
2
叙述正确的是( )
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入NaCO 溶液,Ca(OH) 固体增多
2 3 2
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH) 固体增多
2
【答案】D
【解析】A项,加热时Ca(OH) 溶解度减小,平衡逆向移动,c(OH-)减小,pH减小;B项,CaO+
2
HO===Ca(OH) ,由于保持恒温,Ca(OH) 溶解度不变,c(OH-)不变,因此pH不变;C项,CO+Ca2+
2 2 2
===CaCO ↓,使平衡正向移动,Ca(OH) 固体减少;D项,加入NaOH固体时,c(OH-)增大,平衡逆向移
3 2
动,因此Ca(OH) 固体增多。
2
2.往锅炉注入NaCO 溶液浸泡,将水垢中的CaSO 转化为CaCO ,再用盐酸去除,下列叙述中正确
2 3 4 3
的是( )
A.温度升高,NaCO 溶液的K 和c(H+)均会增大
2 3 w
B.CaSO 能转化为CaCO ,说明K (CaCO)>K (CaSO)
4 3 sp 3 sp 4
C.CaCO 溶解于盐酸而CaSO 不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸
3 4
D.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO(s)CaCO (s)+SO(aq)
4 3
【答案】D
【解析】温度升高,水的电离平衡正向移动,K 增大;温度升高,NaCO 的水解平衡正向移动,[OH
w 2 3
-]增大,[H+]减小,A项错误;K (CaCO)<K (CaSO),B项错误;CaCO 与盐酸反应生成可溶性的氯化
sp 3 sp 4 3
钙、水和二氧化碳,CaSO 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
4
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CaSO(s)+CO(aq)CaCO (s)
4 3
+SO(aq),D项正确。
3.溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础,以探讨离子反应原理的基础性理论。常温下,下列
有关说法错误的是( )
A.10mL pH=3的醋酸溶液稀释至100 mL,稀释后溶液的pH<4。
B.HF溶液中滴加少量稀NaOH溶液, 的值不变
C.NaC O 溶液中存在的离子浓度关系c(OH -)=c( HC O-)+c(H C O)+c(H+)
2 2 4 2 4 2 2 4D.反应3Mg(OH) (s)+ 2Fe3+=2Fe(OH) (s)+ 3Mg2+的平衡常数K=
2 3
【答案】C
【解析】A项,由于稀释过程中,醋酸能继续电离补充H+,故稀释后,溶液pH变化小于1个单位,
即pH<4,A正确;B项, ,由于K 与K 只与温度有关,
w a
温度不变,其值不变,B正确;C项,由电荷守恒: ,结合物料
守恒: ,两式联立消去c(Na+)得:
,C错误;D项,该反应平衡常数
,D正确;故选C。
4.25℃时,K (AgCl)= 1.56×10-10,K (Ag CrO)= 9.0×10-12。已知Ag CrO 沉呈显砖红色。下列说法
sp sp 2 4 2 4
正确的是( )
A.向含大量Ag CrO 和AgCl的悬浊液中加入少量水,c(Ag+)减小
2 4
B.向同浓度NaCrO 和NaCl的混合溶液中缓慢滴加AgNO 溶液,Ag CrO 先析出
2 4 3 2 4
C.向Ag CrO 悬浊液中滴入饱和NaCl溶液,白色沉淀刚出现时,溶液中
2 4
D.用AgNO 标准溶液滴定NaCl溶液时,可用KCrO 溶液作指示剂
3 2 4
【答案】D
【解析】A项,向含大量Ag CrO 和AgCl的悬浊液中加入少量水后仍处于饱和状态,温度没有改变,
2 4
溶解度不变,故c(Ag+)不变,A错误;B项,析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)= ,Ag CrO 溶液中
2 4
c(Ag+)= ,因K (AgCl)= 1.56×10-10,K (Ag CrO)= 9.0×10-12,向同浓度NaCrO 和NaCl的
sp sp 2 4 2 4混合溶液中缓慢滴加AgNO 溶液,析出AgCl所需的c(Ag+)小,故先析出AgCl,B错误;C项,向悬浊液
3
中滴入饱和NaCl溶液,白色沉淀刚出现时,溶液中
,C错误;D项,由B知先析出
AgCl,故用AgNO 标准溶液滴定 溶液时,可用KCrO 溶液作指示剂,当恰好开始出现砖红色沉淀
3 2 4
时,说明AgCl已沉淀完全即达到滴定终点,D正确;故选D。
5.已知:298 K时,物质的溶度积如表所示。
化学式 CHCOOAg AgCl Ag CrO Ag S
3 2 4 2
K 2.3×10-3 1.56×10-10 1.12×10-12 6.7×10-15
sp
下列说法正确的是( )
A.将0.001 mol·L-1的AgNO 溶液逐滴滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的KCrO 的混合液
3 2 4
中,则先产生Ag CrO 沉淀
2 4
B.向 2.0×10-4 mol·L-1的 KCrO 溶液中加入等体积的 2.0×10-4 mol·L-1的 AgNO 溶液,则有
2 4 3
Ag CrO 沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)
2 4
C.向CHCOOAg悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CHCOOAg+H++Cl-===CH COOH
3 3 3
+AgCl
D.向AgCl悬浊液中加入Ag S固体,AgCl的溶解度增大
2
【答案】C
【解析】A项,根据K (AgCl)、K (Ag CrO)知,当Cl-开始沉淀时,c(Ag+)==1.56×10-7,当CrO开
sp sp 2 4
始沉淀时,c(Ag+)=≈3.35×10-5,故先产生AgCl沉淀,错误;B项,Q=c2(Ag+)×c(CrO)=()2×=1.0×10-
12<1.12×10-12,没有沉淀生成,错误;C项,K (CHCOOAg)>K (AgCl),向CHCOOAg悬浊液中加入盐酸
sp 3 sp 3
时CHCOOAg转化为AgCl,离子方程式为CHCOOAg+H++Cl-===CH COOH+AgCl,正确;D项,根
3 3 3
据同离子效应可知,加入Ag S固体,AgCl的溶解度减小,错误。
2
6.一定温度下,难溶电解质在水中存在沉淀溶解和生成的平衡,常用溶度积K 来表示溶解程度的大
sp
小,如K (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl—)。常温下用0.1000mol/L的AgNO 标准溶液(pH≈5)分别滴定
sp 3
20.00mL0.1000mol/L的NaCl溶液和NaBr溶液,混合溶液的pAg[定义为pAg=—lgc(Ag+)]与AgNO 溶液体
3
积的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.K (AgCl)>K (AgBr)
sp sp
B.当V(AgNO 溶液)=20mL时,NaBr溶液中:c(Ag+)+c(H+)=c(Br—)+c(OH—)
3
C.当V(AgNO 溶液)=30mL时,NaCl溶液中:c(NO -)>c(Na+)>c(Ag+)>c(Cl—)>c(H+)
3 3
D.相同实验条件下,若改用10.00mL0.2000mol/LNaCl溶液,则滴定曲线(滴定终点前)可能变为a
【答案】C
【解析】A项,由图可知,V(AgNO 溶液)=0mL时,等浓度的氯化钠溶液中银离子浓度大于溴化钠溶
3
液,则溶度积的关系为K (AgCl)>K (AgBr),故A正确;B项,当V(AgNO 溶液)=20mL时,NaBr溶液与
sp sp 3
硝酸银溶液恰好完全反应,溶液中钠离子浓度等于硝酸根离子浓度,由电荷守恒关系c(Ag+)+c(H+)+
c(Na+)=c(Br—)+c(OH—)+ c(NO -)可得,溶液中c(Ag+)+c(H+)=c(Br—)+c(OH—),故B正确;C项,由图可知,
3
当V(AgNO 溶液)=30mL时,NaCl溶液中银离子浓度接近与0.1mol/L,由K (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl—)可知,溶
3 sp
液中氯离子浓度小于氢离子,故C错误;D项,相同实验条件下,若改用10.00mL0.2000mol/LNaCl溶液,
未加入硝酸银溶液时,银离子浓度减小,消耗硝酸银溶液的体积增大,则滴定终点前的滴定曲线可能变为
a,故D正确;故选C。
7.测定溶液中Cl-的浓度时,常用标准AgNO 溶液滴定,KCrO 作指示剂。根据如下关于AgCl、
3 2 4
Ag CrO 的溶度积图,判断下列说法正确的是( )
2 4A.P点时,二者的溶度积常数相同
B.M点时,对AgCl溶液而言为饱和状态,对Ag CrO 溶液而言为过饱和状态
2 4
C.向c(Cl-)=c(CrO 2-)=1×10-2 mol·L-1的混合溶液中逐滴滴加1×10-3 mol·L-1 AgNO 溶液,振荡,先产
4 3
生AgCl沉淀,当溶液中c(Cl-)降至1×10-5 mol·L-1时,c(CrO2-)=1×10-3.5 mol·L-1
4
D.向c(Cl-)=c(CrO 2-)=1×10-8.5 mol·L-1的混合溶液中逐滴滴加1×10-1 mol·L-1 AgNO 溶液,振荡,先产
4 3
生Ag CrO 沉淀
2 4
【答案】D
【解析】A项,据图可知当-lgc(Ag+)=0时,即c(Ag+)=1mol/L时,-lgc(Cl-)=10,-lgc(CrO 2-)=12,据此
4
可以求得K (AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)=10-10,K (Ag CrO)= c2(Ag+)·c(CrO2-)=10-12,温度不变则溶度积大小不变,
sp sp 2 4 4
P点时二者的溶度积不相等,A错误;B项,M点位于Ag CrO 溶度积曲线的右上方,则该点
2 4
c2(Ag+)·c(CrO2-) (3)2.0×10-5 5.0×10-3
2 2 2 4
【解析】(1)①根据除杂的“两不”“两易”原则可知,除去Fe2+又不引入新的杂质,所以应选择HO
2 2
溶液,将其氧化为Fe3+,除去溶液中的Cl-,为了不引入新的杂质,应选择Ag SO ;②为使某些金属离子转
2 4
化为沉淀而Zn不被沉淀,则应选择ZnO或者Zn(OH) ,由题意有应选ZnO;(2)由反应Cu2+(aq)+MnS(s)
2
CuS(s)+Mn2+(aq)可知,K (MnS) >K (CuS),铜离子比锰离子更容易与硫离子结合生成硫化铜,所
sp sp
以该反应达到平衡后溶液中的c(Mn2+)>c(Cu2+);(3) 由K (AgCl)= c(Ag+) × c(Cl-) 有
sp
,因为25℃时AgCl的K = 2.0×10-10,所以25℃时,当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓
sp
度等于1.0×10-5mol•L-1)时,溶液中c(Ag+) =2.0×10-5mol•L-1;由K (Ag CrO)= c(Ag+) ×c(CrO 2-)有
sp 2 4 4
,因为25℃时Ag CrO 的K 为2.0×10-12,所以c(CrO 2-)=5.0×10-3mol•L-1。
2 4 sp 4
11.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol•L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表:
难溶
AgI PbI AgOH Pb(OH) Ag S PbS
2 2 2
电解质
K 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28
sp
(1)你认为往废水中投入_________(填序号),Ag+、Pb2+沉淀效果最好。
A.KI B.NaOH C.NaS
2
(2)常温下,如果用NaOH处理上述废水,使溶液的pH=9.0,处理后的废水中c(Pb2+)=___。
(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ≈1g•mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%.若
排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1,已知K (AgCl)=1.8×10-10mol•L-2,问该工厂处理后的废水中
sp
c(Ag+)=________,是否符合排放标准_________(填“是”或“否”)。
【答案】(1) c (2) 1.2×10-5mol·L-1 (3)9×10-9mol·L-1 是
【解析】(1)因为溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择
硫 化 钠 , 故 答 案 为 c ; (2)Pb(OH) 的 溶 度 积 为 1.2×10-15 , pH=9.0 , c(OH-)=10-5mol/L ,
2
1.21015
Ksp=[c2(OH-)]×c(Pb2+)=1.2×10-15,c(Pb2+)= mol/L=1.2×10-5 mol·L-1;(3)废水中NaCl的质量分数为
105105
1000ρω 100010.117%
0.117% , ρ≈1g·mL-1 , 所 以 c(Cl)= = mol/L=0.02 mol·L-1 ;
M 58.5
1.81010
Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),c(Ag+)= mol/L=9×10-9mol·L-1<1.0×10-8mol·L-1,排放标准要求为c(Ag+)
0.02
低于1.0×10-8mol·L-1,所以符合排放标准。
1.(2022·上海交大附中高三模拟)常温下,利用如图装置进行实验;向蒸馏水中加入 粉末,
一段时间后再加入稀硫酸。测得溶液 随时间变化曲线如图所示。下列对曲线的分析错误的是( )
A. 段 不断增大的原因是Mg(OH) 不断溶解导致的
2
B.只有 段存在平衡Mg(OH) (s) Mg2+(sq)+2OH-(aq)
2
C. 段促进了氢氧化镁的溶解
D.通过实验数据对比可知,加入的稀硫酸的物质的量小于Mg(OH)
2
【答案】B
【解析】由图可知,ab段的变化是加入Mg(OH) 粉末导致的,cd段的变化是加入稀硫酸导致的。A项,
2
Mg(OH) 属于碱,溶于水产生OH-,使溶液的pH增大,故A正确;B项,由图可知,bc段溶液的pH不再
2
变化,说明溶液中OH-的浓度不再变化,则存在平衡Mg(OH) (s) Mg2+(sq)+2OH-(aq),但是只要是氢
2
氧化镁的饱和溶液中都存在此平衡,如de阶段,故B错误;C项,cd段加入稀硫酸,消耗OH-,平衡
Mg(OH) (s) Mg2+(sq)+2OH-(aq)正向移动,故C正确;D项,a点时加入的Mg(OH) 使溶液pH变化到
2 2
了b点,c点时加入硫酸与氢氧化镁反应,使得溶液的pH变化到了d点,若Mg(OH) 与硫酸恰好完全反应
2
生成硫酸镁,溶液会因Mg2+水解而呈酸性,但d点溶液的pH约为10,显碱性,说明加入的稀硫酸的物质
的量小于Mg(OH) ,故D正确;故选C。
2
2.(2022·江苏省如皋市高三教学质量调研)常温下,将0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液与0.1 mol·L-1 CaCl 溶
3 2
液等体积混合,产生白色沉淀和无色气体,已知K (H CO)=5×10-7,K (H CO)=6×10-11,
a1 2 3 a2 2 3
K (CaCO)=3×10-9。下列说法正确的是( )
sp 3
A.0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液中:c(Na+)c(HCO-)+2c(CO 2-),A错误;B项,两溶液混合时有c(Ca2+)=
3 3
=0.05mol/L,根据K (CaCO)=3×10-9可知,c(Ca2+) c(CO 2-)>3×10-9,c(CO2-)>6.0×10-8mol·L-1,B错误;C
sp 3 3 3
项,反应前有:c(HCO)+c(HCO-)+c(CO 2-)=c(Ca2+)=0.05mol/L,即反应前就有c(CO2-)d,a>e
1
D.降低温度a点可移动至c点
【答案】C
【解析】K (CaSO)=9.0×10-6则饱和CaSO 溶液中 。
sp 4 4
K (CaCO)=2.8×10-9,则 。计算得知c(SO 2-)>c(CO2-),则
sp 3 4 3
L2为CaSO,L1为CaCO 。A项,L 为CaSO,L 为CaCO ,A项错误;B项,c、c 分别为饱和溶液中
4 3 2 4 1 3 1 2的离子浓度,则c 的数量级为10-5而c=3×10-3,B项错误;C项,a→d点溶液中Ca2+增加而CO2-减少,说
1 2 3
明向该溶液中加入了Ca2+溶解平衡CaCO (s) Ca2+(sq)+ CO 2-(aq)逆向,所有CaCO 溶解度降低。所有
3 3 3
溶解度a>d。a→e点溶液中CO2-增加而Ca2+减少,说明向该溶液中加入了CO2-溶解平衡CaCO (s)
3 3 3
Ca2+(sq)+ CO 2-(aq)逆向,所有CaCO 溶解度降低。所有溶解度a>e。C项正确;D项,降低温度,CaCO 溶
3 3 3
解平衡逆向,饱和溶液中离子浓度降低,a不会移向c点,D项错误;故选C。
9.(2022·福建省福州第一中学模拟预测)天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知
K (CaCO)=10-8.7,某溶洞水体中lgc(X)(X为HCO -、CO2-或Ca2+)与pH变化的关系如下图所示。下列说法
sp 3 3 3
错误的是( )
A.曲线②代表CO2- B.K (H CO)的数量级为10-11
3 a2 2 3
C.a=-4.35,b=-2.75 D.pH=10.3时,c(Ca2+)=10-7.6 mol·L-1
【答案】C
【解析】根据图象可知:横坐标代表pH,随着pH增大,溶液碱性增强,c(HCO -)、c(CO2-)增大,先
3 3
生成HCO -,再生成CO2-,所以曲线①代表HCO -,曲线②代表CO2-,因为碳酸钙是难溶物,因此随着
3 3 3 3
c(CO2-)增大,溶液中c(Ca2+ )减小,推出曲线③代表Ca2+。A项,曲线②代表CO2-,A正确;B项,电离
3 3
平衡常数只受温度的影响,曲线①和②的交点代表c(HCO -)=c(CO2-),即K =
3 3 a2
,故K (H CO)的数量级为10-11,B正确;C项,曲线②和③的交点,代表
a2 2 3
c(CO2-)=c(Ca2+),根据K (CaCO)=c(CO2-)·c(Ca2+)=10-8.7,则c(CO2-)=
3 sp 3 3 3
,即a=-4.35;根据电离平衡常数K = ,c(
a2)= ,即b=-2.65,C错误;D项,当pH=10.3时,c(CO2-)=10-
3
1.1 mol/L,根据K (CaCO)= c(CO2-)·c(Ca2+),c(Ca2+)= ,D正确;故选C。
sp 3 3
10.(2022·安徽省名校高三毕业班考前定位测试)已知相同温度下,K [ Cu(OH) ]