第三章 第四节 第3课时 Ksp的计算 课时对点练（含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 第四节 第3课时 Ksp的计算 课时对点练（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 454.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-21 23:06:04 | ||
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文档简介
第3课时 Ksp的计算
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题组一 Ksp的计算
1．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为( )
A．7 B．4 C．5 D．6
2．在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－时，采用K2CrO4为指示剂，利用Ag＋与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，当溶液中的Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(CrO)为( )
A．1.1×10－7 mol·L－1
B．1.8×10－5 mol·L－1
C．6.2×10－3 mol·L－1
D．1.1×10－2 mol·L－1
3．(2022·黑龙江双鸭山一中高二期末)已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为
b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
4．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－
题组二 Ksp的综合应用
5．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是( )
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6．25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。若溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·
L－1，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以BaSO4比BaCO3溶解度更小
B．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液，会引起Ba2＋中毒
C．向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
D．在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝1.0×10－5mol·L－1
7．已知25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104，Ksp(RCO3)＝2.80×10－9，下列叙述中正确的是( )
A．25 ℃ 时，RSO4的Ksp约为4.9×10－5
B．将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
8．(2022·连云港高二期末)室温下，用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加入盐酸，产生气泡。已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。下列说法正确的是( )
A．Na2CO3饱和溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
B．反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)正向进行，需满足<
C．过滤后所得的滤液中一定存在：c(Ba2＋)＝，且c(SO)>c(CO)
D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
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9．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，
原因是 。
已知：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39
10．(1)18 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，其饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度是 。
(2)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s) 3Ca2＋(aq)＋2PO (aq)，若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ksp＝ 。
11．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？ (填“是”或“否”)[已知c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]。
(2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色(已知Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12，lg 5＝0.7)。
(3)在Cl－和CrO浓度都是0.100 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时，AgCl和Ag2CrO4中 先沉淀，当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中c(Cl－)＝ mol·
L－1[Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]。
12．难溶电解质的沉淀溶解平衡及其溶度积在生产、科研等领域有着许多的应用。
(1)25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡。
①试计算25 ℃时硫酸钡的溶度积Ksp(BaSO4)＝ 。
②当人体中钡离子浓度达到2×10－3 mol·L－1时会影响健康，那么硫酸钡可作为“钡餐”的原因是 。
③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g碳酸钡，且胃液是酸性的，碳酸钡不能代替硫酸钡作为“钡餐”的理由是
。
(要运用题中所给数据，经计算回答上述②、③两小题)
(2)锅炉水垢会降低燃料利用率，还会形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4[Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5]，若用1 mol·L－1碳酸钠溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3[Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]，试利用Ksp计算反应的平衡常数并说明这一转化的原理：
。
13．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。
资料：部分难溶电解质的溶度积(均为18～25 ℃数据)
Ksp(BaSO4) Ksp[Mg(OH)2] Ksp(FeS) Ksp(PbS)
约为10－10 约为10－12 约为10－18 约为10－28
(1)在粗盐提纯流程中，可用Ba(OH)2溶液一次性除去粗盐水中的Mg2＋和SO，反应的离子方程式是 。
(2)利用FeS作为沉淀剂除去某工业废水中Pb2＋的部分流程如下：
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①结合化学用语，从平衡移动角度解释可用FeS除去Pb2＋的原因
。
②可使①中平衡发生移动所需最小c(Pb2＋)＝ mol·L－1。(只写计算结果)
③处理1 L含Pb2＋浓度为3.07 mg·L－1的该废水至合格(Pb2＋浓度小于1 mg·L－1)最少所需FeS的质量是 mg。
14．难溶电解质在水溶液中存在着沉淀溶解平衡。
已知：某温度下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20；
Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝8×10－38。
某CuSO4溶液中含有Fe3＋杂质，溶液中CuSO4的浓度为2.0 mol·L－1，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时即沉淀完全，则：
(1)该溶液中的Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH约为 。
(2)该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为 。
(3)若将该溶液的pH调至3.5， (填“是”或“否”)可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)。
第3课时 Ksp的计算
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题组一 Ksp的计算
1．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为( )
A．7 B．4 C．5 D．6
答案 D
解析 Ksp[M(OH)2]＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－21，当M2＋沉淀完全时c(M2＋)≤1×10－5 mol·L－1，c2(OH－)＝＝1×10－16，c(OH－)＝1×10－8 mol·L－1，常温下c(H＋)＝＝1×10－6 mol·
L－1，pH≥6。
2．在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－时，采用K2CrO4为指示剂，利用Ag＋与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，当溶液中的Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(CrO)为( )
A．1.1×10－7 mol·L－1
B．1.8×10－5 mol·L－1
C．6.2×10－3 mol·L－1
D．1.1×10－2 mol·L－1
答案 C
解析 Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Cl－恰好沉淀完全时，c(Cl－)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)＝＝＝1.8×10－5 mol·L－1，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，c(CrO)＝＝≈6.2×10－3 mol·L－1，故选C。
3．(2022·黑龙江双鸭山一中高二期末)已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为
b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案 B
解析 已知难溶化合物A2B存在沉淀溶解平衡：A2B(s)??2A＋(aq)＋B2－(aq)，在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，则Ksp(A2B)＝c2(A＋)·c(B2－)＝(2a)2·a＝4a3，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为 mol·L－1 ，选B。
4．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－
答案 B
解析 当溶液中c(Cl－)为0.010 mol·L－1时，产生沉淀AgCl时所需Ag＋的浓度为c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1；同理含Br－溶液中所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝5.4×10－11 mol·L－1，含CrO溶液中所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1；c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO。
题组二 Ksp的综合应用
5．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是( )
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答案 B
解析 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Fe3＋开始沉淀时溶液中c(OH－)＝＝10－12 mol·L－1，溶液的pH等于2，所以Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2；同理计算得到Cu2＋开始沉淀时的pH约为5，Cu2＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为5～6.7。pH为2时Fe3＋才开始沉淀，图像与实际不符，A错误； Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2，在此过程中Cu2＋没有开始形成沉淀，图像与实际相符，B正确；应当是Fe3＋先开始沉淀，C、D错误。
6．25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。若溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·
L－1，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以BaSO4比BaCO3溶解度更小
B．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液，会引起Ba2＋中毒
C．向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
D．在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝1.0×10－5mol·L－1
答案 B
解析 BaCO3与BaSO4组成形式相似，且Ksp(BaCO3)> Ksp(BaSO4)，故BaSO4比BaCO3溶解度更小，A正确；向同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，由于Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，BaSO4先析出，C正确；在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1＝1.0×10－5 mol·L－1，D正确。
7．已知25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104，Ksp(RCO3)＝2.80×10－9，下列叙述中正确的是( )
A．25 ℃ 时，RSO4的Ksp约为4.9×10－5
B．将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
答案 A
解析 25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝1.75×104，Ksp(RSO4)＝1.75×104×Ksp(RCO3)＝1.75×104×2.80×10－9＝4.9×10－5，A正确；等体积混合后溶液中c(R2＋)＝c(CO)＝3×10－5 mol·
L－1，Q(RCO3)＝c(R2＋)·c(CO)＝3×10－5×3×10－5＝9×10－10Ksp(RCO3)，首先析出RCO3沉淀，C错误；Ksp只与温度有关，与浓度无关，D错误。
8．(2022·连云港高二期末)室温下，用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加入盐酸，产生气泡。已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。下列说法正确的是( )
A．Na2CO3饱和溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
B．反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)正向进行，需满足<
C．过滤后所得的滤液中一定存在：c(Ba2＋)＝，且c(SO)>c(CO)
D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
答案 B
解析 碳酸钠饱和溶液中存在的质子守恒的关系为c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，故A错误；反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝，当离子积Q＝<＝K时，平衡向正反应方向移动，B正确；由题意可知，过滤后所得的滤液中＝＝＝＜1，则溶液中c(SO)＜c(CO)，故C错误；滤渣中加入盐酸发生的反应为碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，D错误。
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9．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，
原因是 。
已知：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39
答案 Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
解析 铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，铁离子刚好完全沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1≈4.64×10－12 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1≈2.16×10－3 mol·L－1，pH≈2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌离子开始沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。
10．(1)18 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，其饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度是 。
(2)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s) 3Ca2＋(aq)＋2PO (aq)，若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ksp＝ 。
答案 (1)1.65×10－4 mol·L－1 (2)2.0×10－29
解析 (1)设Mg(OH)2中Mg2＋的浓度为x，根据Mg(OH)2在溶液中的沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，溶液中应有c(Mg2＋)＝x ，c(OH－)＝2x，Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝x·(2x)2＝1.8×10－11，x≈1.65×10－4 mol·L－1。
(2)Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO)＝(2.0×10－6)3×(1.58×10－6)2≈2.0×10－29。
11．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？ (填“是”或“否”)[已知c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]。
(2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色(已知Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12，lg 5＝0.7)。
(3)在Cl－和CrO浓度都是0.100 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时，AgCl和Ag2CrO4中 先沉淀，当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中c(Cl－)＝ mol·
L－1[Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]。
答案 (1)是 (2)能 (3)AgCl 1.9×10－5
解析 (1)根据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝4.96×10－6 mol·L－1＜10－5 mol·L－1，可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度为x，则4x3＝4.0×10－12，x＝1.0×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝2.0×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝5×10－11 mol·L－1，pH＝－lg (5×10－11)＝11－lg 5＝10.3。所以能使石蕊溶液变蓝色。
(3)AgCl开始沉淀所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.8×10－9 mol·L－1，Ag2CrO4开始沉淀所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1≈9.5×10－6 mol·L－1，因此，AgCl先沉淀。当Ag2CrO4开始沉淀时，c(Ag＋)＝9.5×10－6 mol·L－1，此时，c(Cl－)＝＝ mol·L－1≈1.9×10－5 mol·L－1。
12．难溶电解质的沉淀溶解平衡及其溶度积在生产、科研等领域有着许多的应用。
(1)25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡。
①试计算25 ℃时硫酸钡的溶度积Ksp(BaSO4)＝ 。
②当人体中钡离子浓度达到2×10－3 mol·L－1时会影响健康，那么硫酸钡可作为“钡餐”的原因是 。
③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g碳酸钡，且胃液是酸性的，碳酸钡不能代替硫酸钡作为“钡餐”的理由是
。
(要运用题中所给数据，经计算回答上述②、③两小题)
(2)锅炉水垢会降低燃料利用率，还会形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4[Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5]，若用1 mol·L－1碳酸钠溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3[Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]，试利用Ksp计算反应的平衡常数并说明这一转化的原理：
。
答案 (1)①1.1×10－10 ②BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，c(Ba2＋)＝≈1.05×
10－5 mol·L－1，小于2×10－3 mol·L－1，而胃液中H＋对BaSO4的沉淀溶液平衡没有影响，所以BaSO4可用做钡餐 ③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g BaCO3，c(BaCO3)＝c(Ba2＋)＝c(CO)≈9.14×10－5 mol·L－1，虽然9.14×10－5 mol·L－1＜2×10－3 mol·L－1，但由于胃液是酸性的，如果服下BaCO3，胃酸可与CO反应使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度大于2×10－3 mol·L－1，引起人体中毒 (2) CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝ ≈1.43×104，将c(CO)＝1 mol·L－1代入K，可求出c(SO)＝1.43×104，从而实现这一沉淀的转化
解析 (1)①在25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡，n(BaSO4)＝＝ mol，则c(Ba2＋)＝c(SO)＝ mol·L－1，则25 ℃时硫酸钡的Ksp＝c(Ba2＋)·
c(SO)＝×≈1.1×10－10。
(2)因为CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5，CaCO3(s)??Ca2＋(aq)＋CO(aq)，Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，所以CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝≈1.43×104，将c(CO)＝1 mol·L－1代入K，可得c(SO)＝1.43×104 mol·L－1，理论上c(SO)的最大值为1.43×104 mol·L－1，即溶度积大的物质可转化为溶度积小的物质，从而实现这一沉淀的转化。
13．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。
资料：部分难溶电解质的溶度积(均为18～25 ℃数据)
Ksp(BaSO4) Ksp[Mg(OH)2] Ksp(FeS) Ksp(PbS)
约为10－10 约为10－12 约为10－18 约为10－28
(1)在粗盐提纯流程中，可用Ba(OH)2溶液一次性除去粗盐水中的Mg2＋和SO，反应的离子方程式是 。
(2)利用FeS作为沉淀剂除去某工业废水中Pb2＋的部分流程如下：
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①结合化学用语，从平衡移动角度解释可用FeS除去Pb2＋的原因
。
②可使①中平衡发生移动所需最小c(Pb2＋)＝ mol·L－1。(只写计算结果)
③处理1 L含Pb2＋浓度为3.07 mg·L－1的该废水至合格(Pb2＋浓度小于1 mg·L－1)最少所需FeS的质量是 mg。
答案 (1)Ba2＋＋SO＋Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓＋BaSO4↓
(2)①FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入Pb2＋时发生反应：Pb2＋＋S2－===PbS↓，使平衡正向移动，FeS转化为PbS ②10－19 ③0.88
解析 (2)①有FeS固体的溶液中，存在沉淀溶解平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，PbS的Ksp比FeS的Ksp小，废水中的Pb2＋结合溶液中的S2－，使S2－浓度降低，FeS的沉淀溶解平衡正向移动，FeS转化为PbS。
②有FeS固体的溶液中c(S2－)＝＝10－9 mol·L－1，S2－和Pb2＋结合成PbS沉淀，所需c(Pb2＋)最小浓度为＝＝10－19 mol·L－1。
③将Pb2＋浓度由3.07 mg·L－1降低为1 mg·L－1，需反应掉2.07 mg·L－1的Pb2＋，1 L溶液中需反应掉2.07 mg Pb2＋，2.07 mg Pb2＋的物质的量为0.01 mmol，根据反应的离子方程式：Pb2＋(aq)＋FeS(s)??Fe2＋(aq)＋PbS(s)，需要FeS的物质的量为0.01 mmol，质量为0.01 mmol×88 g·mol－1＝0.88 mg。
14．难溶电解质在水溶液中存在着沉淀溶解平衡。
已知：某温度下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20；
Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝8×10－38。
某CuSO4溶液中含有Fe3＋杂质，溶液中CuSO4的浓度为2.0 mol·L－1，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时即沉淀完全，则：
(1)该溶液中的Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH约为 。
(2)该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为 。
(3)若将该溶液的pH调至3.5， (填“是”或“否”)可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)。
答案 (1)3.3 (2)4 (3)是
解析 (1)Ksp＝8×10－38，c＝＝ mol·L－1＝2×10－11 mol·
L－1，c＝＝ mol·L－1＝5×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c≈3.3。
(2)c为2.0 mol·L－1，该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时c＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，c＝＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)
＝4。
(3)Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH为3.3，Cu2＋开始形成沉淀时的pH为4，溶液的pH调至3.5时Fe3＋已经沉淀完全，Cu2＋还未沉淀，可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的。
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题组一 Ksp的计算
1．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为( )
A．7 B．4 C．5 D．6
2．在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－时，采用K2CrO4为指示剂，利用Ag＋与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，当溶液中的Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(CrO)为( )
A．1.1×10－7 mol·L－1
B．1.8×10－5 mol·L－1
C．6.2×10－3 mol·L－1
D．1.1×10－2 mol·L－1
3．(2022·黑龙江双鸭山一中高二期末)已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为
b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
4．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－
题组二 Ksp的综合应用
5．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是( )
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6．25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。若溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·
L－1，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以BaSO4比BaCO3溶解度更小
B．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液，会引起Ba2＋中毒
C．向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
D．在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝1.0×10－5mol·L－1
7．已知25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104，Ksp(RCO3)＝2.80×10－9，下列叙述中正确的是( )
A．25 ℃ 时，RSO4的Ksp约为4.9×10－5
B．将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
8．(2022·连云港高二期末)室温下，用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加入盐酸，产生气泡。已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。下列说法正确的是( )
A．Na2CO3饱和溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
B．反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)正向进行，需满足<
C．过滤后所得的滤液中一定存在：c(Ba2＋)＝，且c(SO)>c(CO)
D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
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9．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，
原因是 。
已知：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39
10．(1)18 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，其饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度是 。
(2)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s) 3Ca2＋(aq)＋2PO (aq)，若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ksp＝ 。
11．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？ (填“是”或“否”)[已知c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]。
(2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色(已知Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12，lg 5＝0.7)。
(3)在Cl－和CrO浓度都是0.100 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时，AgCl和Ag2CrO4中 先沉淀，当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中c(Cl－)＝ mol·
L－1[Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]。
12．难溶电解质的沉淀溶解平衡及其溶度积在生产、科研等领域有着许多的应用。
(1)25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡。
①试计算25 ℃时硫酸钡的溶度积Ksp(BaSO4)＝ 。
②当人体中钡离子浓度达到2×10－3 mol·L－1时会影响健康，那么硫酸钡可作为“钡餐”的原因是 。
③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g碳酸钡，且胃液是酸性的，碳酸钡不能代替硫酸钡作为“钡餐”的理由是
。
(要运用题中所给数据，经计算回答上述②、③两小题)
(2)锅炉水垢会降低燃料利用率，还会形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4[Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5]，若用1 mol·L－1碳酸钠溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3[Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]，试利用Ksp计算反应的平衡常数并说明这一转化的原理：
。
13．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。
资料：部分难溶电解质的溶度积(均为18～25 ℃数据)
Ksp(BaSO4) Ksp[Mg(OH)2] Ksp(FeS) Ksp(PbS)
约为10－10 约为10－12 约为10－18 约为10－28
(1)在粗盐提纯流程中，可用Ba(OH)2溶液一次性除去粗盐水中的Mg2＋和SO，反应的离子方程式是 。
(2)利用FeS作为沉淀剂除去某工业废水中Pb2＋的部分流程如下：
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①结合化学用语，从平衡移动角度解释可用FeS除去Pb2＋的原因
。
②可使①中平衡发生移动所需最小c(Pb2＋)＝ mol·L－1。(只写计算结果)
③处理1 L含Pb2＋浓度为3.07 mg·L－1的该废水至合格(Pb2＋浓度小于1 mg·L－1)最少所需FeS的质量是 mg。
14．难溶电解质在水溶液中存在着沉淀溶解平衡。
已知：某温度下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20；
Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝8×10－38。
某CuSO4溶液中含有Fe3＋杂质，溶液中CuSO4的浓度为2.0 mol·L－1，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时即沉淀完全，则：
(1)该溶液中的Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH约为 。
(2)该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为 。
(3)若将该溶液的pH调至3.5， (填“是”或“否”)可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)。
第3课时 Ksp的计算
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题组一 Ksp的计算
1．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10－21。则溶液中M2＋沉淀完全时的pH最小值为( )
A．7 B．4 C．5 D．6
答案 D
解析 Ksp[M(OH)2]＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－21，当M2＋沉淀完全时c(M2＋)≤1×10－5 mol·L－1，c2(OH－)＝＝1×10－16，c(OH－)＝1×10－8 mol·L－1，常温下c(H＋)＝＝1×10－6 mol·
L－1，pH≥6。
2．在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－时，采用K2CrO4为指示剂，利用Ag＋与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。已知25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，当溶液中的Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(CrO)为( )
A．1.1×10－7 mol·L－1
B．1.8×10－5 mol·L－1
C．6.2×10－3 mol·L－1
D．1.1×10－2 mol·L－1
答案 C
解析 Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Cl－恰好沉淀完全时，c(Cl－)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)＝＝＝1.8×10－5 mol·L－1，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，c(CrO)＝＝≈6.2×10－3 mol·L－1，故选C。
3．(2022·黑龙江双鸭山一中高二期末)已知难溶化合物A2B在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为
b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案 B
解析 已知难溶化合物A2B存在沉淀溶解平衡：A2B(s)??2A＋(aq)＋B2－(aq)，在T ℃时饱和溶液的物质的量浓度为a mol·L－1，则Ksp(A2B)＝c2(A＋)·c(B2－)＝(2a)2·a＝4a3，向其饱和溶液中加入一定量易溶于水的盐AC，当A＋的物质的量浓度为b mol·L－1时，则B2－的物质的量浓度为 mol·L－1 ，选B。
4．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－
答案 B
解析 当溶液中c(Cl－)为0.010 mol·L－1时，产生沉淀AgCl时所需Ag＋的浓度为c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1；同理含Br－溶液中所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝5.4×10－11 mol·L－1，含CrO溶液中所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1；c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO。
题组二 Ksp的综合应用
5．25 ℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是( )
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答案 B
解析 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Fe3＋开始沉淀时溶液中c(OH－)＝＝10－12 mol·L－1，溶液的pH等于2，所以Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2；同理计算得到Cu2＋开始沉淀时的pH约为5，Cu2＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为5～6.7。pH为2时Fe3＋才开始沉淀，图像与实际不符，A错误； Fe3＋开始沉淀到沉淀完全的pH范围为2～3.2，在此过程中Cu2＋没有开始形成沉淀，图像与实际相符，B正确；应当是Fe3＋先开始沉淀，C、D错误。
6．25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。若溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·
L－1，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以BaSO4比BaCO3溶解度更小
B．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液，会引起Ba2＋中毒
C．向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
D．在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝1.0×10－5mol·L－1
答案 B
解析 BaCO3与BaSO4组成形式相似，且Ksp(BaCO3)> Ksp(BaSO4)，故BaSO4比BaCO3溶解度更小，A正确；向同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，由于Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，BaSO4先析出，C正确；在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，c(SO)＝c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1＝1.0×10－5 mol·L－1，D正确。
7．已知25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104，Ksp(RCO3)＝2.80×10－9，下列叙述中正确的是( )
A．25 ℃ 时，RSO4的Ksp约为4.9×10－5
B．将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
答案 A
解析 25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝1.75×104，Ksp(RSO4)＝1.75×104×Ksp(RCO3)＝1.75×104×2.80×10－9＝4.9×10－5，A正确；等体积混合后溶液中c(R2＋)＝c(CO)＝3×10－5 mol·
L－1，Q(RCO3)＝c(R2＋)·c(CO)＝3×10－5×3×10－5＝9×10－10
8．(2022·连云港高二期末)室温下，用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加入盐酸，产生气泡。已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。下列说法正确的是( )
A．Na2CO3饱和溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
B．反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)正向进行，需满足<
C．过滤后所得的滤液中一定存在：c(Ba2＋)＝，且c(SO)>c(CO)
D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
答案 B
解析 碳酸钠饱和溶液中存在的质子守恒的关系为c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，故A错误；反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝，当离子积Q＝<＝K时，平衡向正反应方向移动，B正确；由题意可知，过滤后所得的滤液中＝＝＝＜1，则溶液中c(SO)＜c(CO)，故C错误；滤渣中加入盐酸发生的反应为碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，D错误。
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9．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，
原因是 。
已知：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39
答案 Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
解析 铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，铁离子刚好完全沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1≈4.64×10－12 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1≈2.16×10－3 mol·L－1，pH≈2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌离子开始沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。
10．(1)18 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，其饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度是 。
(2)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s) 3Ca2＋(aq)＋2PO (aq)，若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ksp＝ 。
答案 (1)1.65×10－4 mol·L－1 (2)2.0×10－29
解析 (1)设Mg(OH)2中Mg2＋的浓度为x，根据Mg(OH)2在溶液中的沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，溶液中应有c(Mg2＋)＝x ，c(OH－)＝2x，Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝x·(2x)2＝1.8×10－11，x≈1.65×10－4 mol·L－1。
(2)Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO)＝(2.0×10－6)3×(1.58×10－6)2≈2.0×10－29。
11．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？ (填“是”或“否”)[已知c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]。
(2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色(已知Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12，lg 5＝0.7)。
(3)在Cl－和CrO浓度都是0.100 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时，AgCl和Ag2CrO4中 先沉淀，当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中c(Cl－)＝ mol·
L－1[Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]。
答案 (1)是 (2)能 (3)AgCl 1.9×10－5
解析 (1)根据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝4.96×10－6 mol·L－1＜10－5 mol·L－1，可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度为x，则4x3＝4.0×10－12，x＝1.0×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝2.0×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝5×10－11 mol·L－1，pH＝－lg (5×10－11)＝11－lg 5＝10.3。所以能使石蕊溶液变蓝色。
(3)AgCl开始沉淀所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.8×10－9 mol·L－1，Ag2CrO4开始沉淀所需c(Ag＋)＝＝ mol·L－1≈9.5×10－6 mol·L－1，因此，AgCl先沉淀。当Ag2CrO4开始沉淀时，c(Ag＋)＝9.5×10－6 mol·L－1，此时，c(Cl－)＝＝ mol·L－1≈1.9×10－5 mol·L－1。
12．难溶电解质的沉淀溶解平衡及其溶度积在生产、科研等领域有着许多的应用。
(1)25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡。
①试计算25 ℃时硫酸钡的溶度积Ksp(BaSO4)＝ 。
②当人体中钡离子浓度达到2×10－3 mol·L－1时会影响健康，那么硫酸钡可作为“钡餐”的原因是 。
③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g碳酸钡，且胃液是酸性的，碳酸钡不能代替硫酸钡作为“钡餐”的理由是
。
(要运用题中所给数据，经计算回答上述②、③两小题)
(2)锅炉水垢会降低燃料利用率，还会形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4[Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5]，若用1 mol·L－1碳酸钠溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3[Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]，试利用Ksp计算反应的平衡常数并说明这一转化的原理：
。
答案 (1)①1.1×10－10 ②BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，c(Ba2＋)＝≈1.05×
10－5 mol·L－1，小于2×10－3 mol·L－1，而胃液中H＋对BaSO4的沉淀溶液平衡没有影响，所以BaSO4可用做钡餐 ③在25 ℃时，1 L水中约能溶解0.018 g BaCO3，c(BaCO3)＝c(Ba2＋)＝c(CO)≈9.14×10－5 mol·L－1，虽然9.14×10－5 mol·L－1＜2×10－3 mol·L－1，但由于胃液是酸性的，如果服下BaCO3，胃酸可与CO反应使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度大于2×10－3 mol·L－1，引起人体中毒 (2) CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝ ≈1.43×104，将c(CO)＝1 mol·L－1代入K，可求出c(SO)＝1.43×104，从而实现这一沉淀的转化
解析 (1)①在25 ℃时，1 L水中约能溶解2.4×10－3 g硫酸钡，n(BaSO4)＝＝ mol，则c(Ba2＋)＝c(SO)＝ mol·L－1，则25 ℃时硫酸钡的Ksp＝c(Ba2＋)·
c(SO)＝×≈1.1×10－10。
(2)因为CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5，CaCO3(s)??Ca2＋(aq)＋CO(aq)，Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，所以CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝≈1.43×104，将c(CO)＝1 mol·L－1代入K，可得c(SO)＝1.43×104 mol·L－1，理论上c(SO)的最大值为1.43×104 mol·L－1，即溶度积大的物质可转化为溶度积小的物质，从而实现这一沉淀的转化。
13．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。
资料：部分难溶电解质的溶度积(均为18～25 ℃数据)
Ksp(BaSO4) Ksp[Mg(OH)2] Ksp(FeS) Ksp(PbS)
约为10－10 约为10－12 约为10－18 约为10－28
(1)在粗盐提纯流程中，可用Ba(OH)2溶液一次性除去粗盐水中的Mg2＋和SO，反应的离子方程式是 。
(2)利用FeS作为沉淀剂除去某工业废水中Pb2＋的部分流程如下：
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①结合化学用语，从平衡移动角度解释可用FeS除去Pb2＋的原因
。
②可使①中平衡发生移动所需最小c(Pb2＋)＝ mol·L－1。(只写计算结果)
③处理1 L含Pb2＋浓度为3.07 mg·L－1的该废水至合格(Pb2＋浓度小于1 mg·L－1)最少所需FeS的质量是 mg。
答案 (1)Ba2＋＋SO＋Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓＋BaSO4↓
(2)①FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入Pb2＋时发生反应：Pb2＋＋S2－===PbS↓，使平衡正向移动，FeS转化为PbS ②10－19 ③0.88
解析 (2)①有FeS固体的溶液中，存在沉淀溶解平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，PbS的Ksp比FeS的Ksp小，废水中的Pb2＋结合溶液中的S2－，使S2－浓度降低，FeS的沉淀溶解平衡正向移动，FeS转化为PbS。
②有FeS固体的溶液中c(S2－)＝＝10－9 mol·L－1，S2－和Pb2＋结合成PbS沉淀，所需c(Pb2＋)最小浓度为＝＝10－19 mol·L－1。
③将Pb2＋浓度由3.07 mg·L－1降低为1 mg·L－1，需反应掉2.07 mg·L－1的Pb2＋，1 L溶液中需反应掉2.07 mg Pb2＋，2.07 mg Pb2＋的物质的量为0.01 mmol，根据反应的离子方程式：Pb2＋(aq)＋FeS(s)??Fe2＋(aq)＋PbS(s)，需要FeS的物质的量为0.01 mmol，质量为0.01 mmol×88 g·mol－1＝0.88 mg。
14．难溶电解质在水溶液中存在着沉淀溶解平衡。
已知：某温度下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20；
Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝8×10－38。
某CuSO4溶液中含有Fe3＋杂质，溶液中CuSO4的浓度为2.0 mol·L－1，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时即沉淀完全，则：
(1)该溶液中的Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH约为 。
(2)该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为 。
(3)若将该溶液的pH调至3.5， (填“是”或“否”)可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)。
答案 (1)3.3 (2)4 (3)是
解析 (1)Ksp＝8×10－38，c＝＝ mol·L－1＝2×10－11 mol·
L－1，c＝＝ mol·L－1＝5×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c≈3.3。
(2)c为2.0 mol·L－1，该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时c＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，c＝＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)
＝4。
(3)Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH为3.3，Cu2＋开始形成沉淀时的pH为4，溶液的pH调至3.5时Fe3＋已经沉淀完全，Cu2＋还未沉淀，可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的。