2026鲁科版高中化学选择性必修1基础题--第3章　第3节　第2课时 沉淀溶解平衡的应用

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2026鲁科版高中化学选择性必修1
第3章　物质在水溶液中的行为
第3节　沉淀溶解平衡
第2课时　沉淀溶解平衡的应用
基础过关练
题组一　沉淀的溶解与生成
1.(教材习题改编)牙齿表面覆盖的牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],起着保护牙齿的作用。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)　Ksp=6.8×10-37 mol9·L-9。下列说法错误的是 (　　)
A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,经常吃糖易造成龋齿
B.小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减小OH-的浓度,平衡向右移动,Ksp增大
D.在牙膏中添加适量Ca2+或P能防止龋齿
2.(2025湖北随州高中联考协作体月考)25 ℃时,某研究小组进行实验用于探究Mg(OH)2沉淀的溶解和生成。
【查阅资料】25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 mol4·L-4。
【实验探究】向2支均盛有1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2 mol·L-1 NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀。
分别向两支试管中加入不同试剂,记录实验现象如表:
试管编号 加入试剂 实验现象
Ⅰ 2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ①　　　　　　　　　　 　
Ⅱ 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②　　　　　　　　　　 　
A.白色沉淀转化为红褐色沉淀
B.白色沉淀不发生改变
C.红褐色沉淀转化为白色沉淀
D.白色沉淀溶解,得到无色溶液
(2)测得试管Ⅰ中所得混合液pH=6,则溶液中c(Fe3+)=　　　mol·L-1。
(3)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种:
猜想1:N结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。
猜想2:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)为验证猜想,同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中,一支试管中加入醋酸铵溶液(pH=7),另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH=8),两支试管中的沉淀均溶解。该实验证明猜想　　正确(填“1”或“2”)。
题组二　沉淀的转化
3.(2025黑龙江龙东地区阶段测试)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是 (　　)
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
B.①中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
C.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
D.②中无明显变化是因为SCN-浓度过低
4.(2025北京五中期中)某同学进行如下实验:
下列说法不正确的是 (　　)
A.①中存在沉淀溶解平衡:BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq)
B.比较离子浓度大小:c(C):③>①;c(Ba2+):③>①
C.③中存在水解平衡:C+OH-
D.综合上述实验现象,说明BaCO3能转化为BaSO4
5.(2024山东威海月考)某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HC、S、Cl-,长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料,而且有烧坏锅炉的危险,因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20 ℃时的溶解度数据如表:
物质 溶解度/g
Mg(OH)2 6.9×10-4
CaCO3 1.5×10-3
MgCO3 1.0×10-2
Ca(OH)2 1.6×10-1
CaSO4 2.02×10-1
MgSO4 26.7
(1)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因:　　　　　　　　　　。
(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去,需要加入试剂X,使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去,试剂X是　　　(填字母)。
A.食醋　B.氯化钡　C.碳酸钠　D.碳酸氢钠
CaSO4能转化为物质Y的原因是(用文字叙述):　　　　　　 　。
(3)除含CaSO4、Mg(OH)2外,锅炉水垢中还可能含有的物质是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　(写化学式)。
题组三　沉淀溶解平衡的应用
6.(2025广东实验中学期中)某温度时,MS的沉淀溶解平衡曲线如图所示。M2+为Cu2+、Zn2+、Mn2+。下列说法正确的是 (　　)
A.三种离子对应的硫化物中,Ksp最小的是CuS,为1×10-20 mol2·L-2
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,c(S2-)增大
C.可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质CuCl2
D.a点是ZnS的不饱和溶液
7.(2024广西南宁月考)已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25 ℃) 4.9× 10-17 (mol·L-1)3 2.2× 10-20 (mol·L-1)3 2.8× 10-39 (mol·L-1)4
沉淀完全时 的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 ≥3
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法中,正确的是 (　　)
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该溶液中
C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH为4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.向该溶液中加入适量氨水,调节pH为9.6后过滤,将所得沉淀在空气中灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物
能力提升练
题组一　沉淀溶解平衡的综合应用
1.(教材深研拓展)医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂。已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5×10-9 mol2·L-2,Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2;H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.5×10-7 mol·L-1,Ka2=5.6×10-11 mol·L-1;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,人体胃液pH约为2;H2SO4的一级电离是完全电离,二级电离常数Ka2=1×10-2 mol·L-1。结合信息,下列推断不正确的是 (　　)
A.BaSO4在胃液中的溶解度大于1.0×10-5 mol·L-1
B.若每次加入1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液,至少需要4次加入才能将0.1 mol BaSO4全部转化为BaCO3
C.饱和BaCO3溶液通入少量CO2后溶液中:c(C)D.若误服BaCO3,医学上可采用适当浓度的Na2SO4溶液洗胃或静脉缓注Na2SO4溶液实现解毒
2.(2025山东潍坊期中)一定温度下,Mg2+在不同pH的K2CO3体系中可能形成Mg(OH)2或MgCO3。
已知:ⅰ.K2CO3体系中各含碳粒子的lgc与pH的关系如图甲所示。
ⅱ.Mg(OH)2或MgCO3对应的lgc(Mg2+)随pH变化如图乙所示[注:起始时c(K2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下c(C)由图甲得到]。
回答下列问题:
(1)图甲中曲线③表示的微粒为　　　　,H2CO3的电离平衡常数Ka2=　　　　,当溶液中c(H2CO3)=c(C)时,溶液的pH=　　　　。
(2)图乙中,代表MgCO3的曲线的是　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);M点后继续增大溶液pH,平衡MgCO3(s)+2OH-(aq) Mg(OH)2(s)+C(aq)
　　　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)结合图甲和图乙,初始状态pH=11,lgc(Mg2+)=-5时,Mg2+与C发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
题组二　沉淀溶解平衡在工业生产中的应用
3.(2025湖南长沙长郡中学月考)菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量Ca、Si、Fe、Mn和Al等元素)制备氟化镁的工艺流程如下:
已知:①室温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39 mol4·L-4,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33 mol4·L-4;
②c(Mn+)≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已沉淀完全;
③滤渣2的主要成分为MnO2。
下列说法错误的是 (　　)
A.“蒸氨”时产生的尾气的主要成分是NH3
B.“氧化除锰”时需要加入过量H2O2溶液才能反应完全
C.“除铁、铝”时,当Al3+恰好沉淀完全时,c(Fe3+)≈2.15×10-6 mol·L-1
D.“除钙”和“沉淀”时溶液中H+的物质的量均增大
4.(2024山东日照期中)利用某矿渣(含FeO、Cr2O3)制备Cr(OH)3的工艺流程如下:
已知:①Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32 mol4·L-4;
②2Cr(aq)+2H+(aq) Cr2(aq)+H2O(l)的平衡常数K=4.0×1014 L3·mol-3。
③淀粉水解液中含有还原性糖,可将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率可采取的措施有　　　　　　　　　　　　(至少
写两条,温度改变除外)。
(2)“滤液”中Cr元素的主要存在形式为Cr,“焙烧”时Cr2O3发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　;“滤渣”的主要成分为　　　。
(3)常温下,“调pH=6”后溶液中Cr2的浓度是0.04 mol·L-1,则Cr的浓度是　　　mol·L-1。
(4)常温下,加入石灰乳调节pH,当c(Cr3+)<1×10-5 mol·L-1时,pH>　　　　。
5.(2025山东名校考试联盟期中)工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:①当c(Mn+)≤10-5 mol·L-1时,可认为Mn+沉淀完全。
②部分物质的Ksp如下表:
物质 MgF2 Fe(OH)3 Al(OH)3 MnS
Ksp 4.0× 10-12 mol3·L-3 1.0× 10-38 mol4·L-4 1.0× 10-33 mol4·L-4 2.0× 10-15 mol2·L-2
回答下列问题:
(1)向含有Mg2+的废水中按物质的量之比n(Mg2+)∶n(F-)=1∶2加入NaF溶液沉镁,充分反应后,c(F-)=　　　　mol·L-1;沉镁时若pH过低,会导致Mg2+沉淀不完全,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)假设溶液中Fe3+、Al3+的浓度均为0.1 mol·L-1,加NaOH固体调节溶液pH,当Fe3+恰好沉淀完全时,溶液中Al3+的浓度为　　　　mol·L-1(忽略溶液体积变化)。
(3)向工业废水中通入H2S可将Mn2+转化为MnS除去。25 ℃时,调控H2S溶液的pH,溶液中H2S、HS-、S2-的分布系数δ随溶液pH的变化关系如图所示。
①H2S+S2- 2HS-的平衡常数K=
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　;
②当溶液中c(H2S)=c(S2-)时,溶液的pH=　　　　;
③常温下,向含有0.01 mol·L-1 Mn2+的废水中通入H2S,当c(HS-)=
2.0×10-4 mol·L-1时,Mn2+开始沉淀,此时废水的pH=　　　　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　糖会发酵产生H+,H+和OH-反应,促使平衡右移,羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]溶解,造成龋齿,A正确;小孩长牙时要少吃糖多补钙,c(Ca2+)增大,题给沉淀溶解平衡左移,防止Ca5(PO4)3OH溶解,起到保护牙齿的作用,B正确;温度不变,Ksp不变,C错误;在牙膏中添加适量Ca2+或P,有利于题给沉淀溶解平衡左移,防止Ca5(PO4)3OH溶解,能防止龋齿,D正确。
2.答案　(1)①A　②D　(2)4.0×10-14　(3)NH4Cl水解出来的H+与Mg(OH)2电离出的OH-结合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动　(4)1
解析　(1)由于Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 mol4·L-4,远小于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3,所以滴加0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,白色沉淀Mg(OH)2会转化为红褐色沉淀Fe(OH)3;加入NH4Cl溶液,Mg(OH)2完全溶解得无色溶液。(2)25 ℃时,测得试管Ⅰ中所得混合液pH=6,则c(OH-)=10-8 mol·L-1,由Ksp[Fe(OH)3]=c平(Fe3+)·(OH-)=
4.0×10-38 mol4·L-4可得c平(Fe3+)=4.0×10-14 mol·L-1。(4)醋酸铵溶液(pH=7)呈中性,能使Mg(OH)2沉淀溶解,说明不是N水解使溶液呈酸性导致Mg(OH)2溶解;当加入弱碱性的NH4Cl和氨水混合液(pH=8)时,沉淀也溶解,说明猜想2是错误的,证明Mg(OH)2沉淀溶解的根本原因是N与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,最终得无色溶液,所以猜想1是正确的。
3.C　Q>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN),A正确;①中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),B正确;②中溶液不变红,③中产生黄色沉淀且溶液变红,说明③中c(SCN-)增大,③中发生反应AgSCN(s)+I-(aq) AgI(s)+SCN-(aq),能证明AgSCN向AgI转化,C错误;Fe3+遇SCN-使溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的SCN-浓度过低,D正确。
4.B　BaCO3浊液中存在沉淀溶解平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq),A项正确;①中加酚酞无明显变化,说明BaCO3饱和溶液碱性很弱,②中溶液呈中性,加酚酞无明显变化,③中溶液变红,说明C水解生成的OH-增多,发生了反应BaCO3(s)+S(aq) BaSO4(s)+C(aq),则c(C):③>①,混合所得③中溶液体积增大,且发生了上述反应,则c(Ba2+):③<①,B项错误,D项正确;③中存在C为弱酸酸根离子,溶液中存在水解平衡C+H2O HC+OH-,C项正确。
5.答案　(1)Mg(HCO3)2 MgCO3↓+H2O+CO2↑,MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑　(2)C　一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度,所以可由CaSO4转化为CaCO3　(3)CaCO3、MgCO3
解析　(1)Mg(HCO3)2 MgCO3↓+H2O+CO2↑,Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,在加热时MgCO3易转化生成Mg(OH)2:MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑。
(2)因CaCO3的溶解度小于CaSO4,可先将CaSO4转化为易溶于盐酸的CaCO3,所用试剂为碳酸钠。
(3)自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HC、S、Cl-,烧煮过程中会生成CaSO4、Mg(OH)2、MgCO3和CaCO3。
6.C　MS的沉淀溶解平衡曲线图中横坐标为lgc(S2-),纵坐标为lgc(M2+),lgc(S2-)、lgc(M2+)越小,c(S2-)、c(M2+)浓度越小,难溶物MS的Ksp越小,则硫化物中Ksp最小的是CuS,由题图可知,CuS的沉淀溶解平衡曲线中,当lgc(S2-)=-10时,lgc(Cu2+)=-25,故Ksp(CuS)=10-10 mol·L-1×10-25 mol·L-1=10-35 mol2·L-2,A项错误;向MnS的悬浊液中加入少量水,c(S2-)、c(Mn2+)减小,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,因温度不变,故重新达平衡时其Ksp不变,c(S2-)不变,B项错误;Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故ZnCl2溶液中混有少量杂质CuCl2,加入适量的ZnS,可发生反应ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq),使ZnS转化为CuS而除去Cu2+,C项正确;从题图可以看出,a点位于ZnS沉淀溶解平衡曲线的上方,Q(ZnS)=c(S2-)·c(Zn2+)>Ksp(ZnS),是ZnS的过饱和溶液,D项错误。
7.B　根据题表中Ksp及三种物质沉淀完全时的pH范围可知,向混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液,铁离子优先反应生成氢氧化铁沉淀,所以应该最先看到红褐色沉淀,A错误;Cu2+、Fe2+、Fe3+在溶液中都会发生水解,则溶液中,B正确;加入适量氯水,Fe2+被氧化成Fe3+,Cl2被还原成Cl-,所以过滤后得到的溶液中不可能只含CuSO4一种溶质,C错误;由题表中数据可知,调节pH为9.6后过滤,沉淀中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2和Fe(OH)3,将沉淀在空气中灼烧,最终得到的是CuO和Fe2O3两种物质的固体混合物,D错误。
能力提升练
1.B　根据沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq)及Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2知,BaSO4饱和溶液中c(Ba2+)=c(S=1×10-5 mol·L-1,在胃液中因H+和S结合,使BaSO4的沉淀溶解平衡正向移动,BaSO4溶解度增大,A正确;向BaSO4中加入Na2CO3溶液,发生反应:BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S,若每次加入1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液能使BaSO4转化的物质的量为x mol,溶液体积为V L,K=,得出x==5.1,将0.1 mol BaSO4完全转化为BaCO3至少需要6次,B错误;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,饱和BaCO3溶液中存在BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq),Ksp(BaCO3)=5×10-9 mol2·L-2,C水解生成HC=5.6×10-11 mol·L-1,得出=5.6×10-1.4<1,此时c(C),C正确;若误服BaCO3,根据BaCO3(s)+S(aq) BaSO4(s)+C(aq),Ksp(BaSO4)2.答案　(1)C　10-10.25 mol·L-1　8.31　(2)Ⅱ　正向　(3)Mg2++2C+2H2O Mg(OH)2↓+2HC
解析　(1)随pH增大,溶液中c(H2CO3)逐渐减小,c(C)逐渐增大,则①表示的微粒为H2CO3,②表示的微粒为HC,③表示的微粒为C;H2CO3的电离平衡常数Ka1=、Ka2=,在②和③的交点处c(C),Ka2=c(H+)=10-10.25 mol·L-1;在①和②的交点处c(H2CO3)=c(HC),Ka1=c(H+)=10-6.37 mol·L-1,Ka1·Ka2=,当溶液中c(H2CO3)=c(C)时,Ka1·Ka2=c2(H+)=10-6.37 mol·L-1×10-10.25 mol·L-1=10-16.62 mol2·L-2,c(H+)=10-8.31 mol·L-1,溶液的pH=8.31。
(2)由Ksp[Mg(OH)2]=c平(Mg2+)·(OH-)可得:lgKsp[Mg(OH)2]=lgc(Mg2+)+2lgc(OH-),pH+lgKW=lgc(OH-),即lgKsp[Mg(OH)2]=lgc(Mg2+)+2pH+2lgKW(解题技法),温度不变,Ksp[Mg(OH)2]、KW均不变,所以lgc(Mg2+)与pH是线性关系,故曲线Ⅰ表示Mg(OH)2中lgc(Mg2+)随pH的变化,曲线Ⅱ代表MgCO3中lgc(Mg2+)随pH的变化;M点后继续增大溶液pH,c(OH-)增大,平衡MgCO3(s)+2OH-(aq) Mg(OH)2(s)+C(aq)正向移动。
(3)结合图甲和图乙,初始状态pH=11、lgc(Mg2+)=-5时,反应将生成Mg(OH)2沉淀,同时生成HC(易错点),故Mg2+与C发生反应的离子方程式为Mg2++2C+2H2O Mg(OH)2↓+2HC。
名师点睛
该题为2023年北京卷T14的变式,结合情境信息考查学生的读图、析图能力。正确运用数学知识,如指数运算,等式两边取对数等,可快速准确解题。
3.C　
“蒸氨”过程中“尾气”的主要成分是氨气,故A正确;“氧化除锰”的过程中生成MnO2,同时H2O2将溶液中的F氧化成Fe(Ⅲ),MnO2和Fe3+能催化H2O2分解,需要加入过量H2O2溶液才能使反应完全,故B正确;“除铁、铝”时,当Al3+恰好沉淀完全时,c(Al3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时≈2.15×10-6,c(Fe3+)≈2.15×10-6×10-5 mol·L-1=2.15×10-11 mol·L-1,故C错误;“除钙”时发生反应的离子方程式为H2C2O4+Ca2+ CaC2O4↓+2H+,“沉淀”时发生反应的离子方程式为2HF+Mg2+ MgF2↓+2H+,均使溶液中n(H+)增大,故D正确。
4.答案　(1)将矿渣粉碎、O2逆流操作(合理即可)
(2)2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2　Fe2O3　(3)0.01　(4)5
解析　(2)“滤液”中Cr元素的主要存在形式为Cr,则“焙烧”时Cr2O3主要转化为Na2CrO4,同时有CO2产生,发生反应的化学方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2;FeO在有O2存在条件下煅烧后生成Fe2O3,滤渣为Fe2O3。
(3)根据2Cr(aq)+2H+(aq) Cr2=4.0×1014 L3·mol-3,调pH=6即c(H+)=1×10-6 mol·L-1,溶液中Cr2的浓度是0.04 mol·L-1,则c(Cr)=0.01 mol·L-1。(4)根据Ksp[Cr(OH)3]=c平(Cr3+)·(OH-)=1×10-32 mol4·L-4,当c(Cr3+)=1×10-5 mol·L-1时,c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,则c(H+)=1×10-5 mol·L-1,即pH=5,因此当c(Cr3+)<1×10-5 mol·L-1时,pH>5。
方法点津
工艺流程题的解题方法
①试剂线:分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转化等。
②主线:关注目标元素及其化合物在各步发生的转化,尤其是元素化合价的变化。
③杂质线:分清各步需去除的杂质,常考查杂质的去除顺序、方法及除杂条件的控制等。
5.答案　(1)2.0×10-4　F-与H+结合,使溶液中F-浓度减小,MgF2的沉淀溶解平衡正向移动　(2)0.1　(3)①1.0×106　②10　③4
解析　(1)向含有Mg2+的废水中按物质的量之比n(Mg2+)∶n(F-)=1∶2加入NaF溶液沉镁,恰好充分反应生成MgF2沉淀,此时悬浊液中MgF2饱和且c(Mg2+)∶c(F-)=1∶2,设c(F-)=x,c(Mg2+)=,根据MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq)可知,Ksp(MgF2)=c平(Mg2+)×·x2,所以x= mol·L-1=2.0×10-4 mol·L-1;沉镁时若pH过低,H+浓度较大,根据MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq)可知,F-与H+结合生成弱酸HF,使沉淀溶解平衡正向移动,会导致Mg2+沉淀不完全。(2)假设溶液中Fe3+、Al3+的浓度均为0.1 mol·L-1,加NaOH固体调节溶液pH,当Fe3+恰好沉淀完全时,c(Fe3+)=10-5 mol·L-1,根据Ksp=c平(Fe3+)×(OH-),知此时溶液c(OH-)= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,此时Q=c(Al3+)·c3(OH-)=0.1 mol·L-1×(1.0×10-11 mol·L-1)3=1.0×10-34 mol4·L-4(3)
①Ka1(H2S)==10-7 mol·L-1,Ka2(H2S)==10-13 mol·L-1,H2S+S2- 2HS-的平衡常数K==1.0×106;②由H2S两步的电离平衡常数可知,Ka1(H2S)×Ka2(H2S)==10-20 mol2·L-2,当溶液中c(H2S)=c(S2-)时可得,c(H+)=10-10 mol·L-1,溶液的pH=10;③c(Mn2+)=0.01 mol·L-1,Ksp(MnS)=c平(Mn2+)×c平(S2-),所以当Mn2+开始沉淀时,c(S2-)==2.0×10-13 mol·L-1,由c(HS-)=
2.0×10-4 mol·L-1,代入Ka2=可得:c(H+)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,此时pH=4。
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