第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡
第一课时 沉淀溶解平衡原理
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[课标要求]
1．知道沉淀溶解平衡建立的过程。
2．了解溶度积和离子积的关系，知道溶度积的含义，并由此学会判断反应进行的方向。
1．在一定的温度下，难溶电解质的溶解速率和沉淀速率相等时，形成饱和溶液，达到平衡状态，称为沉淀溶解平衡，其特征是一种动态平衡。
2．难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，对于MmAn?? mMn＋＋nAm－，Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)。Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，相同类型的难溶电解质，Ksp越小，其在水中溶解能力越小。Ksp只受温度影响。
3．若难溶电解质的离子积为Qc，当Qc>Ksp时有沉淀生成，Qc＝Ksp为饱和溶液，当Qc
1．难溶电解质在水中的溶解性
(1)实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
①中PbI2难溶于水
②中产生黄色沉淀
①PbI2水溶液中含有I－，证明PbI2在水中有极少量溶解
②绝对不溶的物质是不存在的
(2)沉淀溶解平衡的建立
以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例：
2．沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定的温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成饱和溶液，达到平衡状态。
(2)特征
(3)影响因素
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)难溶物质在水中绝对不溶( )
(2)物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了( )
(3)某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0( )
(4)溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关( )
解析：绝对不溶的物质是不存在的；溶解平衡是动态平衡；通常在离子浓度小于10－5 mol·L－1时，认为沉淀完全；对于某一物质，其Ksp只与温度有关。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√
2．对AgCl(s)??Ag＋＋Cl－的理解正确的是( )
A．说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质
B．说明溶解的AgCl已完全电离，AgCl是强电解质
C．说明Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底
D．说明Ag＋与Cl－的反应可以完全进行到底
解析：选C AgCl(s)??Ag＋＋Cl－，此式表示的是AgCl的沉淀溶解平衡，说明AgCl固体和溶液中的Ag＋和Cl－之间始终存在一个平衡体系中，C项正确，D项错误。B项，题干方程式是沉淀溶解平衡表达式，并非AgCl的电离方程式。
3．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入下列溶液，不能使Ca(OH)2固体减少的是( )
A．Na2CO3溶液 B．加水
C．降温 D．CaCl2溶液
解析：选D A项，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，消耗Ca2＋，促进平衡正向移动，Ca(OH)2固体量减少；B项，加水稀释，平衡正移，Ca(OH)2又溶解，其量减少；C项，因Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故降温，平衡正向移动，Ca(OH)2量减少；D项，增加c(Ca2＋)，平衡逆向移动，Ca(OH)2固体增加。
1．含义
难溶电解质达到溶解平衡时，其平衡常数称为溶度积常数，即难溶电解质饱和溶液中离子浓度的幂之积，简称溶度积，用Ksp表示。
2．表达式
(1)如AgCl??Ag＋＋Cl－，Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)。
(2)如Fe(OH)3??Fe3＋＋3OH－，Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．意义
反映难溶电解质的溶解能力。
4．规律
相同类型的难溶电解质，Ksp越小，溶解能力越小。
5．影响因素
只与温度有关。
1．已知FeS和CuS的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝1.3×10－36，你能确定相同温度下CuS和FeS的溶解度的大小吗？
提示：依据FeS和CuS的Ksp可知，相同温度下，FeS的溶解度大于CuS的溶解度。
2．要将等体积的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]
提示：混合后c(Ag＋)＝c(CrO)＝2×10－3mol·L－1
Qc＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(2×10－3)2×2×10－3
＝8×10－9＞9.0×10－12，故有Ag2CrO4沉淀析出。
1．溶度积与离子积的关系
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
(1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
2．溶度积与沉淀溶解能力的关系
溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
(1)对于阴、阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解度越大。
(2)对于阴、阳离子个数不同的电解质，Ksp小的电解质的溶解度不一定比Ksp大的溶解度小，如Ksp(Ag2CrO4)1．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9×10－11。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．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－
解析：选C 根据三种难溶物的溶度积数据，在Cl－、Br－和CrO的浓度均为0.010 mol·L－1时，氯离子沉淀时银离子的最小值是1.56×10－10/0.010 mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1，溴离子沉淀时银离子的最小值是7.7×10－13/0.010 mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1，CrO沉淀时银离子的最小值是(9×10－11/0.010 mol·L－1)＝3×10－4.5 mol·L－1，沉淀所需银离子浓度小的先沉淀，所以三种离子沉淀的先后顺序是Br－、Cl－、CrO。
2．在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。
解析：pH＝8时，c(OH－)＝10－6 mol·L－1，由硫酸铜的溶度积常数可知：Ksp＝2.2×10－20＝10－12×c(Cu2＋)，得c(Cu2＋)＝2.2×10－8 mol·L－1；使Cu2＋沉淀完全，已知c(Cu2＋)＝0.1 mol·L－1，根据反应关系式：Cu2＋～2H＋得c(H＋)＝0.2 mol·L－1。
答案：2.2×10－8 0.2
[方法技巧]
相同类型的难溶电解质同时有产生沉淀的趋向时，溶度积小的优先产生沉淀。如向浓度均为0.01 mol·L－1的Ca2＋、Mg2＋溶液中加入Na2CO3溶液，则Ca2＋优先沉淀；若加入NaOH溶液，则Mg2＋优先沉淀。
[三级训练·节节过关]
1．有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是( )
A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低
解析：选B AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解速率与沉淀速率相等，但不为0，一般说来，升高温度，有利于固体物质的溶解，A、C正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag＋和Cl－，B错误；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D正确。
2．在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中( )
A．c(Ba2＋)＝c(SO)＝(Ksp)
B．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO)
C．c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO)
D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)解析：选C 在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液，平衡BaSO4??Ba2＋＋SO左移，此时溶液中c(Ba2＋)增大，因此c(Ba2＋)>c(SO)。由于温度未发生改变，所以溶液中c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp。
3．某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡：FeR??Fe2＋＋R2－，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．可以通过升温实现由c点变到a点
B．d点可能有沉淀生成
C．a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp
D．该温度下，Ksp＝4×10－18
解析：选C 通过温度变化改变难溶物的溶解度，难溶物的阴、阳离子应同时增大或减小，A项错误；溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液，有沉淀生成，曲线以下表示不饱和溶液，所以d点没有沉淀生成，B项错误；温度不变，Ksp不变，C项正确；该温度下，Ksp＝2×10－18，D项错误。
4．已知：某离子被沉淀后，若其浓度小于1×10－5 mol·L－1，则认为该离子沉淀完全。在1 L含0.001 mol·L－1 SO的溶液中加入0.01 mol BaCl2，能否使SO沉淀完全？此时溶液中SO的浓度是多少？[已知Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10]
解析：平衡时Ba2＋浓度用c(Ba2＋)平表示，SO浓度用c(SO)平表示，则有：c(Ba2＋)平＝0.01－[0.001－c(SO)平]＝0.009＋c(SO)平，Ksp＝1.08×10－10＝c(Ba2＋)平·c(SO)平＝[0.009＋c(SO)平]×c(SO)平，c(SO)平＝1.20×10－8 mol·L－1<10－5 mol·L－1，故能使SO沉淀完全。
答案：能，1.20×10－8 mol·L－1
1．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：选B A项，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，错误；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，错误；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，错误。
2．下列说法中正确的是( )
A．只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B．难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡，不存在电离平衡
C．溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D．溶解平衡时，电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
解析：选D 难溶和易溶电解质都能建立溶解平衡，弱电解质在溶液中还能建立电离平衡。从构成平衡的任何一个方面都可以建立平衡。
3．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离出的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)??Ba2＋＋2OH－。向此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少
B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大
D．pH减小
解析：选A 原溶液已饱和，加入BaO粉末与水反应生成Ba(OH)2，由于反应消耗了水，使得平衡逆向移动，Ba2＋与OH－的数目减少，但浓度不变，pH也不变。
4．难溶盐CaCO3在下列溶液中溶解度最大的是( )
A．0.1 mol·L－1 CH3COOH
B．0.10 mol·L－1CaSO4
C．纯水
D．1.0 mol·L－1Na2CO3
解析：选A CaCO3(s)??Ca2＋＋CO，B、D分别使溶液中Ca2＋、CO浓度增大，沉淀溶解平衡逆向移动，CaCO3溶解度减小；加水可使CaCO3溶解量增多，但溶解度不变；加入CH3COOH后CO＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，使溶液中CO浓度减小，沉淀溶解平衡正向移动，CaCO3溶解度增大。
5．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4
B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI
D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析：选C 分析各离子浓度的数量级即可比较大小。AgCl溶液中Ag＋浓度数量级为10－5，AgI溶液中Ag＋浓度数量级为10－8，Ag2CrO4溶液中Ag＋浓度数量级为10－4，据此可比较出大小。
6．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)??Ca2＋＋2OH－，下列说法正确的是( )
A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
B．给溶液加热，溶液的pH升高
C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
解析：选C A项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；B项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小；C项，CO＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少，但固体总质量增大；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。
7．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，Ca3(PO4)2的Ksp为( )
A．2.0×10－29 B．3.2×10－12
C．6.3×10－18 D．5.1×10－27
解析：选A Ca3(PO4)2的Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO)＝2.0×10－29。
8．将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )
①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液
②30 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L－1HCl溶液
④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L－1AgNO3溶液
A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤
C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>①
解析：选B AgCl??Ag＋＋Cl－，由c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，可知c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。①中c(Cl－)＝0.01 mol·L－1；②中c(Cl－)＝0.04 mol·L－1；③中c(Cl－)＝0.03 mol·L－1；④中c(Cl－)＝0；⑤中c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1。Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为：④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的顺序为：④>①>③>②>⑤。
9．某温度时，BaSO4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( )
提示：BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)，称为溶度积常数。
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析：选C A项加入 Na2SO4会使Ba2＋的浓度减小；B项，蒸发时，Ba2＋与SO的浓度变化是一致的；D项，温度不变，Ksp不变。
10．(1)0.004 mol·L－1AgNO3与0.004 mol·L－1K2CrO4等体积混合，此时有无Ag2CrO4沉淀生成？(Ag2CrO4的Ksp＝1.1×10－12 )
(2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。溶度积为Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10，试求：
①沉淀生成后溶液中c(Ag＋)为________。
②沉淀生成后溶液的pH是________。
解析：(1)2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4，
c(Ag＋)＝c(CrO)＝0.5×0.004 mol·L－1＝0.002 mol·L－1，
Q＝c(Ag＋)2·c(CrO)＝(0.002)2×0.002＝8×10－9>1.1×10－12
即Q>Ksp(Ag2CrO4)，所以有Ag2CrO4沉淀生成。
(2)①Ag＋＋Cl－===AgCl↓，反应后溶液中剩余c(Cl－)＝(0.020 mol·L－1－0.018 mol·L－1)×0.05 L/0.1 L＝0.001 mol·L－1，c(Ag＋)＝1.0×10－10/0.001＝1.0×10－7 mol·L－1，②c(H＋)＝0.020 mol·L－1×0.05 L/0.1 L＝0.01 mol·L－1，pH＝2。
答案：(1)有Ag2CrO4沉淀生成
(2)①1.0×10－7 mol·L－1 ②2
1．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
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：选D 温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。
2．溶度积常数表达式符合Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)的是( )
A．AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．Na2S===2Na＋＋S2－
C．Ag2S(s)??2Ag＋(aq)＋S2－(aq)
D．PbI2(s)??Pb2＋(aq)＋2I－(aq)
解析：选C 由于Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)，即阳离子前的化学计量数为2；Na2S为可溶性盐不存在溶度积常数，故C正确。
3．Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡：Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，欲减少Mg(OH)2固体的量，可以加入少量的( )
A．NaOH固体 B．NaCl固体
C．MgSO4固体 D．NaHSO4固体
解析：选D A项，加NaOH固体，会使c(OH－)增大，平衡左移，Mg(OH)2固体增加，错误；B项，加NaCl固体，平衡不移动，错误；C项，加MgSO4会使c(Mg2＋)增加，平衡左移，Mg(OH)2固体增加，错误；D项，加NaHSO4固体，发生中和反应，c(OH－)减少，平衡右移，Mg(OH)2固体溶解而减少，正确。
4．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
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沉淀
解析：选A 由Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝×0.01＝1×10－6>Ksp，故应有AgCl沉淀析出。
5．在CaF2(Ksp＝5.3×10－9)与CaSO4(Ksp＝9.1×10－6)混合的饱和溶液中，测得F－浓度为1.8×10－3 mol·L－1，则溶液中SO的浓度为( )
A．3.0×10－3 mol·L－1 B．5.6×10－3 mol·L－1
C．1.6×10－3 mol·L－1 D．9.0×10－4 mol·L－1
解析：选B 两种难溶物质中都有Ca2＋，Ca2＋浓度必须满足两种溶质的溶解平衡，可以用两种溶质的Ksp计算。c(Ca2＋)×c2(F－)＝Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，求得c(Ca2＋)＝×10－3 mol·L－1，再根据Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)×c(SO)，可求得c(SO)＝Ksp(CaSO4)/c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝5.6×10－3 mol·L－1。
6．某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是( )
A．含有大量SO的溶液中肯定不存在Ag＋
B．0.02 mol·L－1的AgNO3溶液与0.02 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
C．Ag2SO4的溶度积常数Ksp为1×10－3
D．a点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点
解析：选B 由于沉淀与溶解是一个平衡，即使SO浓度再大，也有少量的Ag＋存在，A项不正确；根据图像Ksp(Ag2SO4)＝(2×10－2)2×5×10－2＝2×10－5，而0.02 mol·L－1AgNO3溶液与0.02 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合，离子积c2(Ag＋)×c(SO)＝(0.01)2×0.01＝1×10－6<2×10－5，故没有沉淀生成，B项正确，C项不正确；a点到b点，如果是蒸发操作，Ag＋和SO浓度均会增大，而不是只增大SO的浓度。
7．下列说法正确的是( )
A．已知某温度下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，故Ag2CrO4更难溶
B．在AgCl饱和溶液中，加入AgCl固体，新加入的AgCl固体不会溶解
C．溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大
D．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小
解析：选D A项，AgCl和Ag2CrO4是不同类型电解质，其Ksp相差不大，不能通过Ksp的大小比较其溶解度的大小，错误；B项，难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，在AgCl饱和溶液中存在溶解和沉淀过程，只是两者相等而已，新加入的AgCl仍然溶解，错误；C项，有的难溶电解质温度越高溶解度越小，Ksp越小，如Ca(OH)2，错误；D项叙述正确。
8．某温度时，AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点
B．加入少量水，平衡右移，Cl－浓度减小
C．d点没有AgCl沉淀生成
D．c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
解析：选D A项，加入AgNO3，c(Ag＋)增大，c(Cl－)减小，而c、d点c(Cl－)相同，错误；B项，加入少量水，平衡右移，但c(Cl－)不变，错误；C项，d点处c(Ag＋)大，此时c(Ag＋)和c(Cl－)乘积大于溶度积，有氯化银沉淀生成，错误；D项，温度不变，Ksp不变，a、c点是相同温度下的溶解沉淀平衡，Ksp相同，正确。
9．医学上在进行胃肠疾病的检查时，利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性，常用BaSO4做内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视。
Ⅰ.请写出BaSO4能作为钡餐透视的另外一个理由：
________________________________________________________________________。
Ⅱ.请用文字叙述和离子方程式说明钡餐透视时为什么不用BaCO3?
________________________________________________________________________。
Ⅲ.某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入：①5 mL水 ②20 mL 0.5 mol·L－1的Na2SO4溶液 ③40 mL 0.2 mol·L－1的Ba(OH)2溶液 ④40 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶解至饱和。
(1)以上各溶液中，c(Ba2＋)的大小顺序正确的是______，BaSO4的溶解度的大小顺序为______(填字母)。
A．③＞①＞④＞② B．③＞①＞②＞④
C．①＞④＞③＞② D．①＞③＞④＞②
(2)已知25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述条件下，溶液③中的c(SO)为________________，溶液②中c(Ba2＋)为________________。
(3)某同学取同样的溶液③和溶液④直接混合，则混合溶液的pH为________(假设混合后溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。
解析：BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，同时可经人体排出，不会引起Ba2＋中毒，胃酸与BaCO3反应生成Ba2＋引起人体中毒，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，②④由于c(SO)增大，BaSO4溶解度降低但②中的c(SO)大于④中的，③中c(Ba2＋)增大，BaSO4溶解度降低，其浓度在②④之间，故c(Ba2＋)大小应为③＞①＞④＞②，溶解度应是①＞④＞③＞②，③中c(SO)＝＝5.5×10－10mol·L－1。②中c(Ba2＋)＝＝2.2×10－10mol·L－1；当③④混合，发生反应Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，由于Ba(OH)2过量，故显碱性，其c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝＝10－13 mol·L－1，pH＝13。
答案：Ⅰ.BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，可经人体排出体外，不会引起Ba2＋中毒
Ⅱ.BaCO3遇到胃酸生成Ba2＋，会使人体中毒，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
Ⅲ.(1)A C (2)5.5×10－10 mol·L－1
2．2×10－10 mol·L－1 (3)13
10．已知常温下，AgBr的Ksp＝5.4×10－13、AgI的Ksp＝8.5×10－17。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；
②若改加固体AgI，则c(Ag＋)________；
③若改加AgBr固体，则c(I－)________，而c(Ag＋)________。
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)，有以下叙述，其中正确的是________。
A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小
B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变
C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D．难溶盐电解质的Ksp和温度有关
E．加入与原难溶电解质具有相同离子的物质，使难溶电解质的溶解度变小，也使Ksp变小
(3)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol·L－1的溶液中加入等体积的浓度为4×10－3 mol·L－1 AgNO3溶液，则产生的沉淀是________(填化学式)。
解析：(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小；②改加AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变；③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。(2)A项中只有相同类型的难溶电解质，Ksp越小，溶解度越小，不同类型的难溶电解质，不能直接根据Ksp判断溶解度的大小，错误；B项中因温度不变，故再次达到平衡时，Ksp与溶解度均不变，正确；Ksp是各离子浓度的幂之积，C项错误；D项正确；相同的离子不会改变难溶电解质在水中的溶解度与Ksp，E项错误。(3)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001 mol·L－1，c(Ag＋)＝2×10－3 mol·L－1。因Ksp(AgI)5.4×10－13，所以有AgBr沉淀生成。
答案：(1)①变小 ②不变 ③变小 变大
(2)BD (3)AgI、AgBr
课件26张PPT。难溶黄I－有极少量溶解
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第二课时 沉淀溶解平衡原理的应用
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[课标要求]
1．能运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化进行分析。
2．能运用沉淀溶解平衡原理，分析物质的分离提纯、沉淀的溶解转化等实际问题。
,
1.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
2．一般将溶解能力相对较强的物质转化成溶解能力相对较弱
的物质，两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化。
实例及原理
沉淀剂法
如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。
离子反应为Ba2＋＋SO===BaSO4↓
精制食盐水，可加适量氢氧化钠溶液除去镁离子，离子反应为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
调节pH法
如除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子，可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜 ，调节pH到3～4，铁离子就会全部转化为氢氧化铁沉淀除去
1．试利用平衡移动原理解释下列事实：
(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；
(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。
答案：(1)在FeS的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡FeS(s)??Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，当加入稀盐酸时，2H＋＋S2－===H2S↑，使c(S2－)减小，从而平衡右移，使FeS最终溶解。
(2)CaCO3的溶解度小于CaSO4，在CaCO3的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s)??Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当加入稀硫酸时，生成的CaSO4微溶，又沉积在CaCO3表面，阻碍反应的进行，从而使CaCO3难溶于稀硫酸；当加入CH3COOH时，2CH3COOH＋CO===H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，使CO浓度减小，且(CH3COO)2Ca溶于水，从而使CaCO3的沉淀溶解平衡右移，使CaCO3慢慢溶于醋酸中。
(3)在BaSO4饱和溶液中存在如下沉淀溶解平衡：BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)，用水冲洗沉淀时，使c(Ba2＋)和c(SO)减小，平衡右移，从而促进BaSO4溶解，而用0.010 mol·L－1硫酸洗涤时，增大了溶液中c(SO)，可以抑制BaSO4溶解，故BaSO4损失的量少。
2．相关物质的溶度积常数见下表：
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
Ksp
2.2×10－20
2.6×10－39
1.7×10－7
1.3×10－12
某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入_____________________，调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝______________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
解析：调节溶液pH时不应该带入其他杂质，故可选择Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质消耗溶液中的H＋，使溶液的pH升高；当溶液的pH＝4时，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1，由Fe(OH)3的Ksp计算可得c(Fe3＋)＝＝＝2.6×10－9 mol·L－1。
答案：Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 2.6×10－9 mol·L－1
3．已知：25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol·L－1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)，由于Ba2＋、SO均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)＝＝2×10－10 mol·L－1。
答案：(1)对于平衡BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解的方向移动 2×10－10
(2)①CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
1．实验探究
实验步骤
实验现象
A中产生白色沉淀，B中变为黄色，C中变为黑色
离子方程式
Ag＋＋Cl－
===AgCl↓
AgCl＋I－??
AgI↓＋Cl－
2AgI＋S2－??
Ag2S↓＋2I－
实验结论
溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
2．沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
3．沉淀转化的应用
(1)原理
难溶强酸盐→难溶弱酸盐使阳离子进入溶液。
(2)实例
①重晶石(BaSO4)BaCO3BaCl2
离子反应式如下：
Ⅰ.BaSO4＋CO??BaCO3＋SO；
Ⅱ.BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑。
②锅炉除水垢(CaSO4)CaCO3Ca2＋
其反应的离子方程式如下：
Ⅰ.CaSO4＋CO??CaCO3＋SO ；
Ⅱ.CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
4．防龋齿
使用含氟牙膏后，Ca2＋及PO生成更难溶的Ca5(PO4)3F，从而使牙齿变得坚固。Ca5(PO4)3OH＋F－??Ca5(PO4)3F＋OH－。
5．溶洞中石笋的形成原理
CaCO3(s)??Ca2＋(aq)
总反应的离子方程式：
CaCO3＋CO2＋H2O??Ca2＋＋2HCO。
[特别提醒] 难溶电解质的溶解平衡也是有条件的，条件变化，平衡被破坏。通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀转化。
1．除去溶液中的SO，选择钙盐还是钡盐？为什么？
提示：根据CaSO4微溶于水，BaSO4难溶于水，除去SO时，应选择钡盐，因为钡盐可使SO沉淀的更完全。
2．向5 mL稀的NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，依据上述变化过程，你能判断出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解能力的强弱吗？
提示：依据沉淀转化的实质可知三者溶解能力为AgCl>AgI>Ag2S。
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成时沉淀剂的选择原则
①使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp 尽可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。
如除去废水中的Cu2＋，可以使Cu2＋转化成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依据三者溶解度的大小可知，选择沉淀剂(FeS)可以使废水中的Cu2＋转化成溶解度更小的CuS。
②不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。
(2)常用的沉淀方法
①调节pH法：
通过调节溶液的pH，使溶液中的杂质离子转化成沉淀而除去。
②直接沉淀法：
通过沉淀剂除去溶液中的某种指定离子或获取该难溶电解质。
2．沉淀的溶解
沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应，生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解的常用方法主要有三种：
(1)加入适当试剂，使其与溶液中某种离子结合生成弱电解质。
(2)加入适当氧化剂或还原剂，与溶液中某种离子发生氧化还原反应。
(3)加入适当试剂，与溶液中某种离子结合生成配合物。
3．沉淀的转化
(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。
(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
1．要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( )
A．硫化物 B．硫酸盐
C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可
解析：选A 产生沉淀的溶解度越小，沉淀反应进行的越完全。在某种沉淀中加入适当的沉淀剂，可使原来的沉淀转化为另一种溶解度更小的沉淀。
2．在含有浓度均为0.01 mol·L－1的Cl－、Br－、I－的溶液中，缓慢且少量地加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( )
A．AgCl、AgBr、AgI B．AgI、AgBr、AgCl
C．AgBr、AgCl、AgI D．三种沉淀同时析出
解析：选B AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag＋不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl。
[三级训练·节节过关]
1．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴加一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变为黑色。根据上述变化过程，分析三种沉淀物的溶解度关系是( )
A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgClC．AgCl>AgI>Ag2S D．AgI>AgCl>Ag2S
解析：选C 化学反应向着生成溶解度更小的物质的方向进行。
2．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( )
A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性
C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
解析：选D 沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态－2价；CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2＋＋ZnS===CuS＋Zn2＋，这是一个复分解反应；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应，故只有D正确。
3．在25 ℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下：
物质
AgCl
AgI
Ag2S
Ksp
1.8×10－10
1.5×10－16
1.8×10－50
下列论述错误的是( )
A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同
D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的浓度相同
解析：选D A项，根据溶解平衡可判断沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，正确；B项，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，正确；C项，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同，因为氯离子浓度不同， 正确；D项，AgCl、AgI、Ag2S的溶度积常数不同，则25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的浓度不相同，D错误。
4．已知Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，现把氯化银(足量)分别放入：①100 mL蒸馏水中；②100 mL 0.1 mol·L－1的盐酸溶液中；③1 000 mL 0.1 mol·L－1的氯化铝溶液中；④100 mL 0.1 mol·L－1的氯化镁溶液中。
(1)充分搅拌后相同温度下，银离子浓度由大到小顺序是____________(填序号)。
(2)0.1 mol·L－1氯化铝溶液中，银离子的物质的量浓度最大可达到________mol·L－1。
(3)向氯化银的饱和溶液中滴加硫化钾溶液，可观察到的现象是________________，产生此现象涉及的离子方程式为__________________________。
解析：(1)由Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)知，c(Ag＋)与c(Cl－)成反比，c(Ag＋)越大，c(Cl－)越小，所给物质中c(Cl－)分别是：①c(Cl－)＝0，②c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，③c(Cl－)＝0.3 mol·L－1，④c(Cl－)＝0.2 mol·L－1，则c(Ag＋)由大到小的顺序即为c(Cl－)由小到大的顺序：①②④③。
(2)在0.1 mol·L－1氯化铝溶液中，c(Ag＋)最大可达到：1.8×10－10/0.3 mol·L－1＝6×10－10 mol·L－1。
(3)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的饱和溶液中加入K2S溶液并振荡，结果白色固体转化为黑色固体，说明氯化银沉淀转化为硫化银沉淀，离子方程式为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－。
答案：(1)①>②>④>③ (2)6×10－10 (3)白色沉淀变为黑色 2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－
1．下列说法中正确的是( )
A．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BaCO3而排出
B．工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2＋、Cu2＋等，但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C．水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3，故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3
D．珊瑚虫从周围海水中获取Ca2＋和HCO，经反应形成石灰石(CaCO3)外壳，从而逐渐形成珊瑚
解析：选D 胃液的酸性较强，不能形成BaCO3沉淀，A项错误；由于Ksp(FeS)大于Ksp(HgS)或Ksp(CuS)，可以用FeS除去废水中的Hg2＋、Cu2＋，B项错误；由于Ksp[Mg(OH)2]2．已知25 ℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是( )
A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大
B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)
C．温度一定，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液为AgCl饱和溶液
D．将固体AgCl加入到KI溶液中，固体由白色变为黄色，AgCl完全转化为AgI，AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
解析：选C A项，向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，溶解度减小，但Ksp不变；B项，两种溶液混合，因为各溶液的浓度未知，所以c(Ag＋)不一定等于c(Cl－)；D项，沉淀转化时是溶解度较小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。
3．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列关于不溶物之间转化的说法错误的是( )
A．将0.001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先产生AgI沉淀
B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物
C．AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI
D．向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出，且溶液中c(Ag＋)解析：选A 因Cl－、I－的波度未知，无法判定是否生成AgI沉淀，A项错误。
4．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大
C．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，通入CO2气体，溶解平衡不移动
解析：选C A项，通过溶度积比较溶解度的大小时，物质的类型必须相同，AB2与CD类型不同，不能比较，错误；B项，溶度积与温度有关，与物质的量浓度无关，错误；C项，碘化银的溶解度更小，由溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，正确；D项，在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入CO2气体，会生成可溶性Ca(HCO3)2，错误。
5．工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋＋MnS===CuS＋Mn2＋，下列说法错误的是( )
A．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
B．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝
解析：选A A项，该反应达到平衡时离子的浓度不变，但不一定相等，错误；B项，化学式相似的难溶电解质，一般由溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，根据转化的方程式可知，MnS的Ksp比CuS的Ksp大，正确；C项，铜离子浓度增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)增大，正确；D项，反应的平衡常数K＝＝＝ ，正确。
6．实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，出现浑浊；
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡： AgCl??Ag＋＋Cl－
B．滤液b中不含有Ag＋
C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析：选B 由实验现象和反应原理可知，浊液a为含有AgCl及硝酸钠的浊液，滤液b为硝酸钠溶液(含极少量的Ag＋、Cl－)，白色沉淀c为AgCl，②中出现的浑浊为AgI，③中的黄色沉淀为AgI。浊液a中存在AgCl的溶解平衡，A项正确；由选项A可知滤液b中含有Ag＋，B项错误；③中的黄色沉淀为AgI，是由AgCl电离出的Ag＋与I－结合生成的，C项正确；实验②和实验③均说明AgI比AgCl更难溶，D项正确。
7.25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
解析：选D d点c(CO)＝1.4×10－4 mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝＝2×10－5 (mol·L－1)，即x＝2×10－5，A正确；c点Qc>Ksp，故有沉淀生成，B正确；溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确；加入蒸馏水后，d点各离子浓度都减小，不可能变到a点，D错误。
8．下表是五种银盐的溶度积常数Ksp(25 ℃)，下列说法不正确的是( )
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.4×10－10
1.4×10－5
6.3×10－50
7.7×10－13
8.51×10－16
A．25 ℃时五种银盐的饱和溶液中，c(Ag＋)最大的是Ag2SO4溶液
B．在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液可以生成黑色的Ag2S
C．25 ℃时，在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2两溶液中加入足量的AgCl固体形成饱和溶液，则两溶液中AgCl的溶度积相同，且两溶液中c(Ag＋)也相同
D．AgBr沉淀可以转化成AgI沉淀，而AgI沉淀在一定条件下也可以转化成AgBr沉淀
解析：选C A项，Ag2SO4的Ksp最大，且1 mol的Ag2SO4含2 mol的Ag＋，故c(Ag＋)最大的是Ag2SO4；B项，沉淀总是向更难溶的方向转化，在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液，只要c2(Ag＋)·c(S2－)>Ksp(Ag2S)，可以生成黑色的Ag2S；C项，AgCl的溶度积相同，即c(Ag＋)·c(Cl－)的乘积相同，但因为两种溶液中的氯离子浓度不同，两溶液中c(Ag＋)不同；D项，沉淀的转化是可逆的，在一定条件下，AgBr和AgI可以相互转化。
9．(全国卷Ⅱ)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10－17
10－17
10－39
回答下列问题：
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，其方法是加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为______________，加碱调节至pH为________时，铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱调节至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_____________________________________________。
解析：双氧水具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据Fe(OH)3的溶度积常数可知，当Fe3＋完全沉淀时溶液中c(Fe3＋)为10－5 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝≈10－11.3 mol·L－1，则溶液的pH＝2.7，因此加碱调节pH为2.7时，铁刚好完全沉淀。c(Zn2＋)为0.1 mol·L－1，根据Zn(OH)2的溶度积常数可知开始沉淀时的c(OH－)＝＝10－8 mol·L－1，c(H＋)是10－6 mol·L－1，pH＝6，即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于Fe(OH)2和Zn(OH)2的溶度积常数接近，因此在沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也沉淀，导致生成的Zn(OH)2不纯，无法分离开Zn2＋和Fe2＋。
答案：Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
10．重晶石(主要成分为BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料，由重晶石制备BaCl2的大致流程如图。
重晶石BaCO3BaCl2
请回答下列问题。
(1)由重晶石转化为BaCO3时，试剂a应用________，该步转化能够实现的原因是 ________________________________________________________________________。
(2)操作①所对应的具体操作是__________________________________________。
(3)由BaCO3转化为BaCl2的过程中，加入的试剂b是________，操作②是________________________________________________________________________。
解析：(1)BaSO4＋Na2CO3(饱和)??BaCO3＋Na2SO4，若要使BaCO3沉淀，应使溶液中c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)。虽然BaSO4溶液中c(Ba2＋)很小，但可通过增大c(CO)来达到目的，所以选用的是饱和Na2CO3溶液。
(2)多次重复移走上层清液。
(3)BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，所以试剂b为HCl溶液，从BaCl2溶液中获得BaCl2固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。
答案：(1)饱和Na2CO3溶液
c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)
(2)多次重复移走上层清液
(3)HCl溶液 蒸发浓缩、降温结晶、过滤
1．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝1.3×10－36；ZnS：Ksp＝1.6×10－24。下列说法正确的是( )
A．同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B．将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，Cu2＋能达到的最大浓度为1.3×10－35 mol·L－1
C．因为H2SO4是强酸，所以Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋不能发生
D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
解析：选D A项，根据Ksp的大小可知，CuS的溶解度最小，错误；B项，c(Cu2＋)＝，由于0.1 mol·L－1的H2S溶液中，c(S2－)远远小于0.1 mol·L－1，故Cu2＋浓度的最大值大于1.3×10－35 mol·L－1，错误；C项，由于CuS不溶于酸，故该反应可以发生，错误；D项，FeS??Fe2＋＋S2－，又由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)，故Cu2＋会与S2－结合生成CuS，D正确。
2．已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。下列说法中不正确的是( )
A．BaSO4比BaCO3溶解能力小，所以BaCO3可以转化为BaSO4
B．BaCO3、BaSO4均不溶于水，所以都可以做钡餐试剂
C．向BaCl2溶液中加入Na2CO3和Na2SO4，当两种沉淀共存时，c(SO)/c(CO)＝4.4×10－2
D．用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(BaSO4)，可将其转化为难溶于水的BaCO3
解析：选B A项，溶解度小的难溶物可转化为溶解度更小的难溶物，正确；B项中能用于作钡餐的是BaSO4，BaCO3能溶于胃酸，造成重金属中毒，错误；C项，当两种沉淀共存时，c(Ba2＋)相同，c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，c(Ba2＋)·c(CO)＝Ksp(BaCO3)，两式相除得c(SO)/c(CO)＝Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)＝4.4×10－2，正确；D项，发生的是沉淀的转化，BaSO4(s)＋CO(aq)===BaCO3(s)＋SO(aq)，正确。
3．已知常温下：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，下列叙述正确的是( )
A．AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)
C．将0.001 mol ·L－1 的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L－1的KCl 和0.001 mol·L－1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
D．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动
解析：选D AgCl的溶度积只与温度有关，A项错误；由题给信息可知，AgBr比AgCl更难溶，故AgCl的溶度积较大，B项错误；由溶度积来看，形成AgCl、Ag2CrO4沉淀的Ag＋浓度分别为1.8×10－7、，故先形成AgCl沉淀，C项错误。
4.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( )
A．Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Cu(OH)2]
B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液达到饱和
解析：选B Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，Fe3＋、Cu2＋浓度相等(b、c点)时，Fe3＋对应的pH小，c(H＋)较大，则c(OH－)较小，又知Ksp仅与温度有关，则Ksp[Fe(OH)3]4．在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋不能生成沉淀，而Fe3＋几乎完全沉淀。工业上制取CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO)，充分搅拌使之溶解，欲除去溶液中的杂质离子，下列方法正确的是( )
A．加入纯Cu将Fe2＋还原
B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2＋沉淀
C．直接加水加热使杂质离子水解除去
D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为4～5
解析：选D A项，Cu与Fe2＋不反应；B项，引入新杂质，且Cu2＋转化为CuS；C项，直接加水加热Cu2＋也会发生水解；D项，通入Cl2，把Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入CuO调节pH为4～5，使Fe3＋沉淀完全即可。
5．下图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)。下列说法中正确的是( )
A．pH＝3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3＋
B．若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的Fe3＋和Cu2＋，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀
解析：选C 当pH＝3时，Fe3＋已沉淀完全，A错误；由于Ni2＋和Co2＋完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。
6．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是( )
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥3.61 mol·L－1
解析：选C A项，同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，正确；B项，由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，氯化银容易转化为溴化银浅黄色沉淀，正确；C项，溶度积只与温度有关，错误；D项，AgBr＋Cl－??AgCl＋Br－，K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中溴离子浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时c(Cl－)＝3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol·L－1氯化钠，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D正确。
7．以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10－4
1.7×10－6
1.5×10－4
3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤结晶。
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤结晶。
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶。请回答下列问题：
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为________而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择___________________________________________为宜。
(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
解析：①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。②中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调节溶液的 pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等调节溶液的pH。
答案：(1)氢氧化铁 (2)氨水
(3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2===3Mg2＋＋2Fe(OH)3
(4)ACDE
8．已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10，Ksp(AgY)＝1.0×10－12，Ksp(AgZ)＝8.7×10－17。
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度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(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)①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：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgX的转化？下面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：(1)对同类型的难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。故S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，S(AgX)>S(AgY)，AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag＋)增大，AgY的溶解平衡向着形成沉淀的方向移动，c(Y－)减小。
(3)AgY饱和溶液中，c(Ag＋)＝＝＝1.0×10－6(mol·L－1)，假设AgY固体完全溶解，则c(Ag＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y－)＝1.0×10－6 mol·L－1。
(4)①Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17，故能转化；
②当溶液中c(X－)≥ mol·L－1＝1.8×10－4 mol·L－1时，AgY开始向AgX转化。
答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小 (3)1.0×10－6 mol·L－1
(4)①能 Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17
②当溶液中c(X－)≥1.8×10－4 mol·L－1时，AgY开始向AgX转化
课件30张PPT。氢氧化铜或碱式碳酸铜3～4白黄黑
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(二十四)”
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课时跟踪检测（二十三） 沉淀溶解平衡原理
1．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：选B A项，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，错误；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，错误；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，错误。
2．下列说法中正确的是( )
A．只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B．难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡，不存在电离平衡
C．溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D．溶解平衡时，电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
解析：选D 难溶和易溶电解质都能建立溶解平衡，弱电解质在溶液中还能建立电离平衡。从构成平衡的任何一个方面都可以建立平衡。
3．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离出的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)??Ba2＋＋2OH－。向此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少
B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大
D．pH减小
解析：选A 原溶液已饱和，加入BaO粉末与水反应生成Ba(OH)2，由于反应消耗了水，使得平衡逆向移动，Ba2＋与OH－的数目减少，但浓度不变，pH也不变。
4．难溶盐CaCO3在下列溶液中溶解度最大的是( )
A．0.1 mol·L－1 CH3COOH
B．0.10 mol·L－1CaSO4
C．纯水
D．1.0 mol·L－1Na2CO3
解析：选A CaCO3(s)??Ca2＋＋CO，B、D分别使溶液中Ca2＋、CO浓度增大，沉淀溶解平衡逆向移动，CaCO3溶解度减小；加水可使CaCO3溶解量增多，但溶解度不变；加入CH3COOH后CO＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，使溶液中CO浓度减小，沉淀溶解平衡正向移动，CaCO3溶解度增大。
5．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4
B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI
D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析：选C 分析各离子浓度的数量级即可比较大小。AgCl溶液中Ag＋浓度数量级为10－5，AgI溶液中Ag＋浓度数量级为10－8，Ag2CrO4溶液中Ag＋浓度数量级为10－4，据此可比较出大小。
6．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)??Ca2＋＋2OH－，下列说法正确的是( )
A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
B．给溶液加热，溶液的pH升高
C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
解析：选C A项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；B项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小；C项，CO＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少，但固体总质量增大；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。
7．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，Ca3(PO4)2的Ksp为( )
A．2.0×10－29 B．3.2×10－12
C．6.3×10－18 D．5.1×10－27
解析：选A Ca3(PO4)2的Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO)＝2.0×10－29。
8．将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )
①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液
②30 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L－1HCl溶液
④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L－1AgNO3溶液
A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤
C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>①
解析：选B AgCl??Ag＋＋Cl－，由c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，可知c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。①中c(Cl－)＝0.01 mol·L－1；②中c(Cl－)＝0.04 mol·L－1；③中c(Cl－)＝0.03 mol·L－1；④中c(Cl－)＝0；⑤中c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1。Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为：④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的顺序为：④>①>③>②>⑤。
9．某温度时，BaSO4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( )
提示：BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)，称为溶度积常数。
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析：选C A项加入 Na2SO4会使Ba2＋的浓度减小；B项，蒸发时，Ba2＋与SO的浓度变化是一致的；D项，温度不变，Ksp不变。
10．(1)0.004 mol·L－1AgNO3与0.004 mol·L－1K2CrO4等体积混合，此时有无Ag2CrO4沉淀生成？(Ag2CrO4的Ksp＝1.1×10－12 )
(2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。溶度积为Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10，试求：
①沉淀生成后溶液中c(Ag＋)为________。
②沉淀生成后溶液的pH是________。
解析：(1)2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4，
c(Ag＋)＝c(CrO)＝0.5×0.004 mol·L－1＝0.002 mol·L－1，
Q＝c(Ag＋)2·c(CrO)＝(0.002)2×0.002＝8×10－9>1.1×10－12
即Q>Ksp(Ag2CrO4)，所以有Ag2CrO4沉淀生成。
(2)①Ag＋＋Cl－===AgCl↓，反应后溶液中剩余c(Cl－)＝(0.020 mol·L－1－0.018 mol·L－1)×0.05 L/0.1 L＝0.001 mol·L－1，c(Ag＋)＝1.0×10－10/0.001＝1.0×10－7 mol·L－1，②c(H＋)＝0.020 mol·L－1×0.05 L/0.1 L＝0.01 mol·L－1，pH＝2。
答案：(1)有Ag2CrO4沉淀生成
(2)①1.0×10－7 mol·L－1 ②2
1．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
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：选D 温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。
2．溶度积常数表达式符合Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)的是( )
A．AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．Na2S===2Na＋＋S2－
C．Ag2S(s)??2Ag＋(aq)＋S2－(aq)
D．PbI2(s)??Pb2＋(aq)＋2I－(aq)
解析：选C 由于Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)，即阳离子前的化学计量数为2；Na2S为可溶性盐不存在溶度积常数，故C正确。
3．Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡：Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，欲减少Mg(OH)2固体的量，可以加入少量的( )
A．NaOH固体 B．NaCl固体
C．MgSO4固体 D．NaHSO4固体
解析：选D A项，加NaOH固体，会使c(OH－)增大，平衡左移，Mg(OH)2固体增加，错误；B项，加NaCl固体，平衡不移动，错误；C项，加MgSO4会使c(Mg2＋)增加，平衡左移，Mg(OH)2固体增加，错误；D项，加NaHSO4固体，发生中和反应，c(OH－)减少，平衡右移，Mg(OH)2固体溶解而减少，正确。
4．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
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沉淀
解析：选A 由Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝×0.01＝1×10－6>Ksp，故应有AgCl沉淀析出。
5．在CaF2(Ksp＝5.3×10－9)与CaSO4(Ksp＝9.1×10－6)混合的饱和溶液中，测得F－浓度为1.8×10－3 mol·L－1，则溶液中SO的浓度为( )
A．3.0×10－3 mol·L－1 B．5.6×10－3 mol·L－1
C．1.6×10－3 mol·L－1 D．9.0×10－4 mol·L－1
解析：选B 两种难溶物质中都有Ca2＋，Ca2＋浓度必须满足两种溶质的溶解平衡，可以用两种溶质的Ksp计算。c(Ca2＋)×c2(F－)＝Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，求得c(Ca2＋)＝×10－3 mol·L－1，再根据Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)×c(SO)，可求得c(SO)＝Ksp(CaSO4)/c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝5.6×10－3 mol·L－1。
6．某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是( )
A．含有大量SO的溶液中肯定不存在Ag＋
B．0.02 mol·L－1的AgNO3溶液与0.02 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
C．Ag2SO4的溶度积常数Ksp为1×10－3
D．a点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点
解析：选B 由于沉淀与溶解是一个平衡，即使SO浓度再大，也有少量的Ag＋存在，A项不正确；根据图像Ksp(Ag2SO4)＝(2×10－2)2×5×10－2＝2×10－5，而0.02 mol·L－1AgNO3溶液与0.02 mol·L－1的Na2SO4溶液等体积混合，离子积c2(Ag＋)×c(SO)＝(0.01)2×0.01＝1×10－6<2×10－5，故没有沉淀生成，B项正确，C项不正确；a点到b点，如果是蒸发操作，Ag＋和SO浓度均会增大，而不是只增大SO的浓度。
7．下列说法正确的是( )
A．已知某温度下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，故Ag2CrO4更难溶
B．在AgCl饱和溶液中，加入AgCl固体，新加入的AgCl固体不会溶解
C．溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大
D．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小
解析：选D A项，AgCl和Ag2CrO4是不同类型电解质，其Ksp相差不大，不能通过Ksp的大小比较其溶解度的大小，错误；B项，难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，在AgCl饱和溶液中存在溶解和沉淀过程，只是两者相等而已，新加入的AgCl仍然溶解，错误；C项，有的难溶电解质温度越高溶解度越小，Ksp越小，如Ca(OH)2，错误；D项叙述正确。
8．某温度时，AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点
B．加入少量水，平衡右移，Cl－浓度减小
C．d点没有AgCl沉淀生成
D．c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
解析：选D A项，加入AgNO3，c(Ag＋)增大，c(Cl－)减小，而c、d点c(Cl－)相同，错误；B项，加入少量水，平衡右移，但c(Cl－)不变，错误；C项，d点处c(Ag＋)大，此时c(Ag＋)和c(Cl－)乘积大于溶度积，有氯化银沉淀生成，错误；D项，温度不变，Ksp不变，a、c点是相同温度下的溶解沉淀平衡，Ksp相同，正确。
9．医学上在进行胃肠疾病的检查时，利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性，常用BaSO4做内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视。
Ⅰ.请写出BaSO4能作为钡餐透视的另外一个理由：
________________________________________________________________________。
Ⅱ.请用文字叙述和离子方程式说明钡餐透视时为什么不用BaCO3?
________________________________________________________________________。
Ⅲ.某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入：①5 mL水 ②20 mL 0.5 mol·L－1的Na2SO4溶液 ③40 mL 0.2 mol·L－1的Ba(OH)2溶液 ④40 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶解至饱和。
(1)以上各溶液中，c(Ba2＋)的大小顺序正确的是______，BaSO4的溶解度的大小顺序为______(填字母)。
A．③＞①＞④＞② B．③＞①＞②＞④
C．①＞④＞③＞② D．①＞③＞④＞②
(2)已知25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述条件下，溶液③中的c(SO)为________________，溶液②中c(Ba2＋)为________________。
(3)某同学取同样的溶液③和溶液④直接混合，则混合溶液的pH为________(假设混合后溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。
解析：BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，同时可经人体排出，不会引起Ba2＋中毒，胃酸与BaCO3反应生成Ba2＋引起人体中毒，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，②④由于c(SO)增大，BaSO4溶解度降低但②中的c(SO)大于④中的，③中c(Ba2＋)增大，BaSO4溶解度降低，其浓度在②④之间，故c(Ba2＋)大小应为③＞①＞④＞②，溶解度应是①＞④＞③＞②，③中c(SO)＝＝5.5×10－10mol·L－1。②中c(Ba2＋)＝＝2.2×10－10mol·L－1；当③④混合，发生反应Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，由于Ba(OH)2过量，故显碱性，其c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝＝10－13 mol·L－1，pH＝13。
答案：Ⅰ.BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，可经人体排出体外，不会引起Ba2＋中毒
Ⅱ.BaCO3遇到胃酸生成Ba2＋，会使人体中毒，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
Ⅲ.(1)A C (2)5.5×10－10 mol·L－1
2．2×10－10 mol·L－1 (3)13
10．已知常温下，AgBr的Ksp＝5.4×10－13、AgI的Ksp＝8.5×10－17。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；
②若改加固体AgI，则c(Ag＋)________；
③若改加AgBr固体，则c(I－)________，而c(Ag＋)________。
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)，有以下叙述，其中正确的是________。
A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小
B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变
C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D．难溶盐电解质的Ksp和温度有关
E．加入与原难溶电解质具有相同离子的物质，使难溶电解质的溶解度变小，也使Ksp变小
(3)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol·L－1的溶液中加入等体积的浓度为4×10－3 mol·L－1 AgNO3溶液，则产生的沉淀是________(填化学式)。
解析：(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小；②改加AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变；③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。(2)A项中只有相同类型的难溶电解质，Ksp越小，溶解度越小，不同类型的难溶电解质，不能直接根据Ksp判断溶解度的大小，错误；B项中因温度不变，故再次达到平衡时，Ksp与溶解度均不变，正确；Ksp是各离子浓度的幂之积，C项错误；D项正确；相同的离子不会改变难溶电解质在水中的溶解度与Ksp，E项错误。(3)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001 mol·L－1，c(Ag＋)＝2×10－3 mol·L－1。因Ksp(AgI)5.4×10－13，所以有AgBr沉淀生成。
答案：(1)①变小 ②不变 ③变小 变大
(2)BD (3)AgI、AgBr
课时跟踪检测（二十四） 沉淀溶解平衡原理的应用
1．下列说法中正确的是( )
A．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BaCO3而排出
B．工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2＋、
Cu2＋等，但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C．水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3，故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3
D．珊瑚虫从周围海水中获取Ca2＋和HCO，经反应形成石灰石(CaCO3)外壳，从而逐渐形成珊瑚
解析：选D 胃液的酸性较强，不能形成BaCO3沉淀，A项错误；由于Ksp(FeS)大于Ksp(HgS)或Ksp(CuS)，可以用FeS除去废水中的Hg2＋、Cu2＋，B项错误；由于Ksp[Mg(OH)2]2．已知25 ℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是( )
A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大
B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)
C．温度一定，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液为AgCl饱和溶液
D．将固体AgCl加入到KI溶液中，固体由白色变为黄色，AgCl完全转化为AgI，AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
解析：选C A项，向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，溶解度减小，但Ksp不变；B项，两种溶液混合，因为各溶液的浓度未知，所以c(Ag＋)不一定等于c(Cl－)；D项，沉淀转化时是溶解度较小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。
3．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列关于不溶物之间转化的说法错误的是( )
A．将0.001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先产生AgI沉淀
B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物
C．AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI
D．向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出，且溶液中c(Ag＋)解析：选A 因Cl－、I－的波度未知，无法判定是否生成AgI沉淀，A项错误。
4．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大
C．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，通入CO2气体，溶解平衡不移动
解析：选C A项，通过溶度积比较溶解度的大小时，物质的类型必须相同，AB2与CD类型不同，不能比较，错误；B项，溶度积与温度有关，与物质的量浓度无关，错误；C项，碘化银的溶解度更小，由溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，正确；D项，在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入CO2气体，会生成可溶性Ca(HCO3)2，错误。
5．工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋＋MnS===CuS＋
Mn2＋，下列说法错误的是( )
A．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
B．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝
解析：选A A项，该反应达到平衡时离子的浓度不变，但不一定相等，错误；B项，化学式相似的难溶电解质，一般由溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，根据转化的方程式可知，MnS的Ksp比CuS的Ksp大，正确；C项，铜离子浓度增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)增大，正确；D项，反应的平衡常数K＝＝＝ ，正确。
6．实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，出现浑浊；
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡： AgCl??Ag＋＋Cl－
B．滤液b中不含有Ag＋
C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析：选B 由实验现象和反应原理可知，浊液a为含有AgCl及硝酸钠的浊液，滤液b为硝酸钠溶液(含极少量的Ag＋、Cl－)，白色沉淀c为AgCl，②中出现的浑浊为AgI，③中的黄色沉淀为AgI。浊液a中存在AgCl的溶解平衡，A项正确；由选项A可知滤液b中含有Ag＋，B项错误；③中的黄色沉淀为AgI，是由AgCl电离出的Ag＋与I－结合生成的，C项正确；实验②和实验③均说明AgI比AgCl更难溶，D项正确。
7. 25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
解析：选D d点c(CO)＝1.4×10－4 mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝＝2×10－5 (mol·L－1)，即x＝2×10－5，A正确；c点Qc>Ksp，故有沉淀生成，B正确；溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确；加入蒸馏水后，d点各离子浓度都减小，不可能变到a点，D错误。
8．下表是五种银盐的溶度积常数Ksp(25 ℃)，下列说法不正确的是( )
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.4×10－10
1.4×10－5
6.3×10－50
7.7×10－13
8.51×10－16
A．25 ℃时五种银盐的饱和溶液中，c(Ag＋)最大的是Ag2SO4溶液
B．在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液可以生成黑色的Ag2S
C．25 ℃时，在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2两溶液中加入足量的AgCl固体形成饱和溶液，则两溶液中AgCl的溶度积相同，且两溶液中c(Ag＋)也相同
D．AgBr沉淀可以转化成AgI沉淀，而AgI沉淀在一定条件下也可以转化成AgBr沉淀
解析：选C A项，Ag2SO4的Ksp最大，且1 mol的Ag2SO4含2 mol的Ag＋，故c(Ag＋)最大的是Ag2SO4；B项，沉淀总是向更难溶的方向转化，在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液，只要c2(Ag＋)·c(S2－)>Ksp(Ag2S)，可以生成黑色的Ag2S；C项，AgCl的溶度积相同，即c(Ag＋)·c(Cl－)的乘积相同，但因为两种溶液中的氯离子浓度不同，两溶液中c(Ag＋)不同；D项，沉淀的转化是可逆的，在一定条件下，AgBr和AgI可以相互转化。
9．(全国卷Ⅱ)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10－17
10－17
10－39
回答下列问题：
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，其方法是加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为______________，加碱调节至pH为________时，铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱调节至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_____________________________________________。
解析：双氧水具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据Fe(OH)3的溶度积常数可知，当Fe3＋完全沉淀时溶液中c(Fe3＋)为10－5 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝≈10－11.3 mol·L－1，则溶液的pH＝2.7，因此加碱调节pH为2.7时，铁刚好完全沉淀。c(Zn2＋)为0.1 mol·L－1，根据Zn(OH)2的溶度积常数可知开始沉淀时的c(OH－)＝＝10－8 mol·L－1，c(H＋)是10－6 mol·L－1，pH＝6，即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于Fe(OH)2和Zn(OH)2的溶度积常数接近，因此在沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也沉淀，导致生成的Zn(OH)2不纯，无法分离开Zn2＋和Fe2＋。
答案：Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
10．重晶石(主要成分为BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料，由重晶石制备BaCl2的大致流程如图。
重晶石BaCO3BaCl2
请回答下列问题。
(1)由重晶石转化为BaCO3时，试剂a应用________，该步转化能够实现的原因是 ________________________________________________________________________。
(2)操作①所对应的具体操作是__________________________________________。
(3)由BaCO3转化为BaCl2的过程中，加入的试剂b是________，操作②是________________________________________________________________________。
解析：(1)BaSO4＋Na2CO3(饱和)??BaCO3＋Na2SO4，若要使BaCO3沉淀，应使溶液中c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)。虽然BaSO4溶液中c(Ba2＋)很小，但可通过增大c(CO)来达到目的，所以选用的是饱和Na2CO3溶液。
(2)多次重复移走上层清液。
(3)BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，所以试剂b为HCl溶液，从BaCl2溶液中获得BaCl2固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。
答案：(1)饱和Na2CO3溶液
c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)
(2)多次重复移走上层清液
(3)HCl溶液 蒸发浓缩、降温结晶、过滤
1．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝1.3×10－36；ZnS：Ksp＝1.6×10－24。下列说法正确的是( )
A．同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B．将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，Cu2＋能达到的最大浓度为1.3×10－35 mol·L－1
C．因为H2SO4是强酸，所以Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋不能发生
D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
解析：选D A项，根据Ksp的大小可知，CuS的溶解度最小，错误；B项，c(Cu2＋)＝，由于0.1 mol·L－1的H2S溶液中，c(S2－)远远小于0.1 mol·L－1，故Cu2＋浓度的最大值大于1.3×10－35 mol·L－1，错误；C项，由于CuS不溶于酸，故该反应可以发生，错误；D项，FeS??Fe2＋＋S2－，又由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)，故Cu2＋会与S2－结合生成CuS，D正确。
2．已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。下列说法中不正确的是( )
A．BaSO4比BaCO3溶解能力小，所以BaCO3可以转化为BaSO4
B．BaCO3、BaSO4均不溶于水，所以都可以做钡餐试剂
C．向BaCl2溶液中加入Na2CO3和Na2SO4，当两种沉淀共存时，c(SO)/c(CO)＝4.4×10－2
D．用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(BaSO4)，可将其转化为难溶于水的BaCO3
解析：选B A项，溶解度小的难溶物可转化为溶解度更小的难溶物，正确；B项中能用于作钡餐的是BaSO4，BaCO3能溶于胃酸，造成重金属中毒，错误；C项，当两种沉淀共存时，c(Ba2＋)相同，c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，c(Ba2＋)·c(CO)＝Ksp(BaCO3)，两式相除得c(SO)/c(CO)＝Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)＝4.4×10－2，正确；D项，发生的是沉淀的转化，BaSO4(s)＋CO(aq)===BaCO3(s)＋SO(aq)，正确。
3．已知常温下：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，下列叙述正确的是( )
A．AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)
C．将0.001 mol ·L－1 的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L－1的KCl 和0.001 mol·L－1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
D．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动
解析：选D AgCl的溶度积只与温度有关，A项错误；由题给信息可知，AgBr比AgCl更难溶，故AgCl的溶度积较大，B项错误；由溶度积来看，形成AgCl、Ag2CrO4沉淀的Ag＋浓度分别为1.8×10－7、，故先形成AgCl沉淀，C项错误。
4.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( )
A．Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Cu(OH)2]
B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液达到饱和
解析：选B Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，Fe3＋、Cu2＋浓度相等(b、c点)时，Fe3＋对应的pH小，c(H＋)较大，则c(OH－)较小，又知Ksp仅与温度有关，则Ksp[Fe(OH)3]4．在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋不能生成沉淀，而Fe3＋几乎完全沉淀。工业上制取CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO)，充分搅拌使之溶解，欲除去溶液中的杂质离子，下列方法正确的是( )
A．加入纯Cu将Fe2＋还原
B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2＋沉淀
C．直接加水加热使杂质离子水解除去
D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为4～5
解析：选D A项，Cu与Fe2＋不反应；B项，引入新杂质，且Cu2＋转化为CuS；C项，直接加水加热Cu2＋也会发生水解；D项，通入Cl2，把Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入CuO调节pH为4～5，使Fe3＋沉淀完全即可。
5．下图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)。下列说法中正确的是( )
A．pH＝3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3＋
B．若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的Fe3＋和Cu2＋，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀
解析：选C 当pH＝3时，Fe3＋已沉淀完全，A错误；由于Ni2＋和Co2＋完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。
6．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是( )
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥3.61 mol·L－1
解析：选C A项，同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，正确；B项，由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，氯化银容易转化为溴化银浅黄色沉淀，正确；C项，溶度积只与温度有关，错误；D项，AgBr＋Cl－??AgCl＋Br－，K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中溴离子浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时c(Cl－)＝3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol·L－1氯化钠，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D正确。
7．以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10－4
1.7×10－6
1.5×10－4
3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤结晶。
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤结晶。
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶。请回答下列问题：
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为________而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择___________________________________________为宜。
(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
解析：①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。②中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调节溶液的 pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等调节溶液的pH。
答案：(1)氢氧化铁 (2)氨水
(3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2===3Mg2＋＋2Fe(OH)3
(4)ACDE
8．已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10，Ksp(AgY)＝1.0×10－12，Ksp(AgZ)＝8.7×10－17。
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度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(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)①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：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgX的转化？下面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：(1)对同类型的难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。故S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，S(AgX)>S(AgY)，AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag＋)增大，AgY的溶解平衡向着形成沉淀的方向移动，c(Y－)减小。
(3)AgY饱和溶液中，c(Ag＋)＝＝＝1.0×10－6(mol·L－1)，假设AgY固体完全溶解，则c(Ag＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y－)＝1.0×10－6 mol·L－1。
(4)①Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17，故能转化；
②当溶液中c(X－)≥ mol·L－1＝1.8×10－4 mol·L－1时，AgY开始向AgX转化。
答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小 (3)1.0×10－6 mol·L－1
(4)①能 Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17
②当溶液中c(X－)≥1.8×10－4 mol·L－1时，AgY开始向AgX转化
