2010年《高考风向标》化学 第五部分 化学反应原理 第25讲 难溶电解质的溶解平衡

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第25讲 难溶电解质的溶解平衡
★考情直播
1.考纲要求
考纲内容 能力要求 考向定位
了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。 1．理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积KSP的概念。2．掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。3．掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。 难溶电解质的溶解平衡是化学平衡的一种,也是高考考察的一个重要内容。其主要考点有：①溶解平衡；②有关溶度积的计算。
2.考点整合
考点1 溶解平衡
（一）存在：只要有固体存在的悬浊液中都存在
例：NaCl（s） Na+(aq)+Cl-(aq) AgCl（s） Ag+(aq)+Cl-(aq)
（二）特征
（1）等： （2）动：
（3）定：达到平衡时，溶液中
（4）变：当外界条件改变，溶解平衡将
（三）沉淀反应的应用
（1）沉淀的形成和转化
加入 与溶液中的某些离子生成沉淀，达到分离或除去某些离子的目的。反应中，离子趋向于生成 的物质。
（2）沉淀的溶解
根据平衡移动原理，减少溶解平衡体系中的某种离子，会使平衡向沉淀向 方向移动，沉淀逐渐 。例： Mg(OH)2（s）≒ Mg2+（aq） ＋ OH-（aq）
OH- + H+ H2O
条件的改变 了原难溶电解质的溶解平衡。
[特别提醒]：解决沉淀溶解平衡的一般思路：“看到”粒子——“找到”平衡——“想到”移动
[例1]己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2+＋2OH－，CaCO3(固) Ca2+＋CO32－。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写山上述两个反应的化学方程式：
　　　 ①S02与CaCO3悬浊液反应
　　　②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
[答案](1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2
或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2) Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2浓度小，不利于吸收SO2
[规律总结]根据二氧化硫的还原性和其水溶液的酸性强弱，再结合化学平衡和溶解平衡知识，即可解题。
考点2 有关溶度积的计算
（一） 溶度积常数
在水溶液中，Ag+和Cl-作用产生白色的AgCl沉淀，但固态的AgCl并非绝对不溶于水，它仍能微量地溶解成为Ag+和Cl-。在一定条件下，当 与 的速率相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡，AgCl沉淀与溶液中的Ag+和Cl-之间的平衡表示为
平衡时，? 即
由于［AgCl(s)］是常数，可并入常数项，得Ksp =［Ag+］[Cl-］
Ksp称为溶度积常数，简称溶度积。它反映了难溶电解质在水中的 。对于AaBb型的难溶电解质AaBb (s)
aAn+?+ bBm-??
Ksp=［An+］a［Bm-］b
上式表明：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子 之乘积为一常数。
（二）利用溶度积判断反应进行的方向
Qc=［An+］a［Bm-］b , 这里的反应商也是乘积形式，故称 Qc 为离子积。
　　Qc > Ksp 时，平衡 ，沉淀 ； Qc < Ksp 时，平衡 ，沉淀 ；
Qc Ksp 时，达到平衡。
[特别提醒]：严格地说，溶度积应以离子活度幂之乘积来表示，但在稀溶液中，离子强度很小，活度因子趋近于1，故c=a，通常就可用浓度代替活度。
[例2].溶液中Cl-、I-都为0.010mol/L，慢慢滴入AgCl能否把它们分离。已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=9.3×10-17。
[剖析] 因为Ksp（AgCl）> Ksp（AgI），所以AgI沉淀先产生。
当AgI完全沉淀时，Ag+的浓度为：c（Ag+）= Ksp（AgI）/c（I-）=9.3×10-15，而此时的离子积为：Qc（AgCl）= c（Ag+）c（I-）=9.3×10-15×0.01=9.3×10-13。
所以，Qc（AgCl）< Ksp（AgCl）,还没有AgCl沉淀产生。
[答案] 可以把Cl-、I-分离。而当AgCl开始析出时，c（Ag+）和c（I-）的浓度分别为：c（Ag+）= Ksp（AgCl）/c（Cl-）=1.8×10-8/ c（I-）= Ksp（AgI）/c（Ag+）=5.2×10-9。
[点评] 在溶液中存在不同离子，若它们与加入的另一种离子都会产生沉淀，则会有先后产生沉淀的现象，而沉淀的先后产生取决于它们各自的Ksp，越小的越先产生沉淀。分步沉淀常应用于离子的分离。
[规律总结]方程式中的系数为该离子浓度的幂，并非浓度的简单乘积。
★ 高考重点热点题型探究
热点1 难容电解质的溶解平衡
[真题1] (2007广东化学)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料，其常用的制备方法有两种：
方法A：用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。
方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数)，回答下列问题：
(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式：
①5Ca(NO3)2＋3(NH4)2HPO4＋4NH3·H2O＝Ca5(PO4)3OH↓＋__________＋_________
②5Ca(OH)2＋3H3PO4＝_________________________________________
(2)与方法A相比，方法B的优点是__________________________________________。
(3)方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是_____ __________。
(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是____________________(填化学式)。
(5)糖黏附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。结合化学平衡移动原理，分析其原因_______________。
[解析]考查学生对难溶电解质的溶解平衡和酸碱反应的了解；考查学生书写化学反应方程式的能力、读图解析和方案评价能力，以及化学平衡知识的综合应用能力。
【答案】(1)①10NH4NO3； 3H2O。 ②Ca5(PO4)3OH↓＋9H2O。(2)唯一副产物为水，工艺简单。(3)反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生。 (4)Ca5(PO4)3OH。
(5)酸性物质使沉淀溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2＋(aq)＋3PO43 －(aq)＋OH－(aq)向右移动，导致Ca5(PO4)3OH溶解，造成龋齿。
[名师指引]难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。
[新题导练]1.（2009届广东五校高三第二次联考）金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。资料表明，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解，Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸。下列有关说法正确的是
A．Cu2+和S2—在水溶液中反应的产物是CuS
B．Al3+和S2—在水溶液中相互促进水解，所以不存在Al2S3的水溶液
C．Fe3+和S2—在酸性溶液中反应的产物只有Fe2+和H2S
D．在酸性溶液中，将S2—加入Fe3+和Cu2+的混合液中Fe2S3先沉淀
热点2 溶度积的计算
[真题2]（08广东卷）已知Ag2SO4的KW 为2.0×10-3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)＝0.034mol·L-1）。若t1时刻在上述体系中加入100mL.0.020mol·L-1 Na2SO4 溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO浓度随时间变化关系的是（ ）
[思路分析] 先利用Qc和Ksp的关系进行判断，然后计算溶液中的离子浓度。
[解析]Ag2SO4刚好为100ml的饱和溶液,因为c(Ag+)=0.034mol/L，所以c（SO42-）=0.017mol/L；当加入100ml 0.020mol/LNa2SO4溶液后，c（SO42-）=0.0185mol/L，c（Ag+）=0.017mol/L（此时Q【答案】B
[名师指引]
[新题导练]2.（08山东卷）某温度时，BaSO4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Kap大于c点对应的Kap
难溶电解质的溶解平衡
★抢分频道
限时基础训练卷
1. 把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：
Ca(OH)2（s）
Ca2++2OH-，当向悬浊液中假如少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是（ ）
A.溶液中Ca2+数目减少 B.溶液中Ca2+增大 C.溶液pH值不变 D.溶液pH值增大
2．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，沉淀的速率与溶解的速率相等。
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，如果再加入比该物质更难溶性的物质，将会促进溶解。
3．为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）
A. NaOH B.Na2CO3 C. 氨水 D. MgO
4. (广东09怀集一中高三月考化学试卷)若在1 L蒸馏水中加入1滴(约0.05mL)0.1mol·L-1的NaCl溶液,搅拌均匀后再滴入1滴0.1 mol·L-1
AgNO3溶液，请估算是否会产生沉淀(已知AgCl的Ksp=1.8×10–10)
A．否 B．是 C．可能是 D．以上都不正确
5．(2009届汕头市龙湖区第二次高三化学联考)已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4 mol·L－1，溶度积常数KSP(CaF2)＝1.46×10－10 mol3·L－3。现向1L 0.2 mol·L－1HF溶液中加入1L 0.2 mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是
A．25℃时，0.1 mol·L－1HF溶液中pH＝1 B．KSP(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C．该体系中KSP(CaF2)＝ D．该体系中有CaF2沉淀产生
6.(广东省执信中学2009届高三第一学期期中)在pH为4-5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到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，下述方法正确的是
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
7． 在100mL 0.01mol/L KCl溶液中，加入1mL 0.01mol/LAgNO3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 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
8. 把AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3的溶液，发生的反应为（ ）
A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl与AgBr沉淀等量生成
C. AgCl与AgBr沉淀都有，但是以AgCl为主 D. AgCl与AgBr沉淀都有，但是以AgBr为主
9．在20ml 0.0025mol/L AgNO3溶液中,加入5mL 0.01mol/L K2CrO4溶液,是否有Ag2CrO4沉淀析出？Ksp（Ag2CrO4）= 9.0×10-12。
10.沉淀物并非绝对不溶，其在水及各种不同的溶液中溶解有所不同，同离子效应、络合物的形成都会使沉淀物的溶解度有所改变。右图是AgCl在NaCl、AgNO3 溶液中的溶解情况。
由以上信息可知：
（1）AgCl的溶度积常数的表达式为： ，由图知AgCl的溶度积常数为 。
（2）AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况的原因是： 。
（3）反应AgCl + NaBr == AgBr + NaCl能在水溶液中进行，是因为 。
基础提升训练
11．以MnO2为原料制得MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ）
A. 具有吸附性 B. 溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C. 溶解度大于CuS、PbS、CdS D. 溶解度小于CuS、PbS、CdS
12． 向5mLNaCl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，沉淀又变为黑色。根据以上变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为（ ）
A. AgCl=AgI=Ag2S B. AgCl < AgI < Ag2S C. AgCl > AgI > Ag2S D. AgI > AgCl > Ag2S
13. FeCl3溶液中，加入难溶于水的粉末，观察到逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀，则：（1）气体为 ，红褐色沉淀为 。（2）上述现象产生的理由是 。
14．(惠州市2009届高三第二次调研考试 ) (7分)进行胃部透视时，常在检查之前服用“钡餐”，其主要成分是硫酸钡。已知25℃时，硫酸钡的溶度积常数Ksp=1．1×10-10
⑴Ba2+是有毒的重金属离子，当人体中Ba2+浓度达到2×10-3mol·L-1时，就会对健
康产生危害，若有人误将氯化钡当做食盐食用，请通过计算说明是否可以服用5％的硫酸钠溶液有效除去胃中的Ba2+。(注：5％的硫酸钠溶液物质的量浓度约0．36mol·L-1)
⑵25℃时，已知胃液的PH在0．9—1．5之间，请问_______(填“能”或“不能”)用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”使用，简述你做出判断的理由_____________________。
15．(惠州市2009届高三第一次调研 )一定温度下，难溶电解质AmBn在水中溶解平衡的溶度积为Ksp=cm(An+)×cn(Bm-)。
25℃，向AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，先出现黄
色沉淀，最终生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下：
物质 AgCl AgI Ag2S
颜色 白 黄 黑
Ksp(25℃) 1.8×10-10 1.5×10-16 1.8×10-50
下列叙述不正确的是
A．溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B．若先加入Na2S溶液，再加入KI溶液，则无黄色沉淀产生
C．25℃时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
16在0.20L的0.50mol/LMgCl2溶液中加入等体积的0.10mol/L的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl（s）？（设加入NH4Cl（s）后体积不变，Kb（NH3）=1.8×10-5，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11）
能力提高训练
17 .(2009届汕头市龙湖区第二次高三化学联考)（11分）如图：横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn2+离子或Zn（OH）42-离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。
（1）往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：
__________________ 。
（2）从图中数据计算可得Zn（OH）2的溶度积（Ksp）== ____ 。
（3）某废液中含Zn2+离子，为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH值的范围是 ___ 。
（4）往1.00L 1.00mol·L—1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6，需NaOH ____ mol
（5）已知：往ZnCl2溶液中加入硝酸铅或醋酸铅溶液可以制得PbCl2白色晶体；25℃时，PbCl2固体在盐酸中的溶解度如下：
C(HCl)/(mol·L-1) 0.50 1.00 2.04 2.90 4.02 5.16 5.78
C(PbCl2)/(mol·L-1）×10-3 5.10 4.91 5.21 5.90 7.48 10.81 14.01
根据上表数据判断下列说法正确的是 （填字母序号）
A．随着盐酸浓度的增大，PbCl2固体的溶解度先变小后又变大
B．PbCl2固体在0.50 mol·L—1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度
C．PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子（如配合离子）
D．PbCl2固体可溶于饱和食盐水
18. (2007广州二模)某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、、HCO32－、SO42－、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℃时的溶解度数据为：
(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＿＿＿＿＿＿＿(填序号)。
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) ＿＿＿。
(4)若所用自来水的硬度为33.6度(计算硬度是将Ca2+、Mg2+都看成Ca2+，并将其折算成相当于CaO的质量，通常1L水中含有10mgCaO称为1度)。1t这样的水中相当于含CaO的物质的量为__________(水的密度为1g/cm3)。
(5)水中的Ca2+、Mg2+可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应。现取含Ca2+浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01mol/L的M溶液20.00 mL，则该自来水样中Mg2+的物质的量浓度是______________________________。
参考答案
◇考情直播
考点整合
考点1 （一）溶解平衡 （二）（1）v溶解 = v沉淀（结晶） （2）动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 （3）离子浓度不再改变 （4）发生移动
（三）（1）沉淀剂 溶解度更小 （2） 溶解 溶解 破坏
考点2 （一）沉淀 溶解；溶解能力 浓度幂
（二）左移 生成；右移 溶解； =
★ 高考重点热点题型探究
[新题导练]
1.AB
2.C。提示：BaSO4(s)=Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的Kap=c(Ba2+)·c(SO2-4)
★抢分频道
限时基础训练卷
1. A C　
2.B ［解释］难溶电解质的溶解平衡是动态平衡，当沉淀溶解达到平衡时，沉淀的生成
与溶解的速率仍在继续，其速率相等。
3.D [解释]要除FeCl3实际上是除去Fe3+，除的方法是加入某物质使之成为Fe（OH）3
沉淀过滤即可。同时该题巧妙运用了Fe（OH）3的溶解度小于Mg（OH）2的溶解度，从而可
以使Fe（OH）3沉淀，而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。
4.A
5.D
6.D
7.A [解释] 因为Ag+与Cl-的浓度积大于Ksp（AgCl），所以有沉淀析出。
8.D [解释] 由于加入AgNO3后, Ag+浓度增大, Ag+与Cl 浓度积>Ksp(AgCl),更大于Ksp(AgBr)。
9．[解答]当沉淀剂加入后，溶液中各离子浓度分别为：
c（Ag+）=（0.0025×20）/25=0.002mol/L
c（CrO42-）=（0.01×5）/25=0.002mol/L
Qc=[c（Ag+）]2 c（CrO42-）=8×10-9 >9.0 ×10-12
因为Qc > Ksp（Ag2CrO4），所以有Ag2CrO4沉淀产生。
　点拨：在难溶电解质的溶液中,如果有关离子浓度的沉积(以Qc表示)大于该难溶物的Ksp ,就会生成沉淀。
10．（1）KSP=[Ag+][Cl--] ； 10—12
（2）Cl—抑制了AgCl的溶解，但Cl—浓度的增大使AgCl形成络合物：
AgCl + Cl— ==[AgCl2]—
（3）AgBr的溶解度小于AgCl的溶解度
基础提升训练
11．C［解释］因为加入MnS后, Cu2+、Pb2+、Cd2+都能形成硫化物沉淀,说明它们的溶度积Ksp都小于Ksp(MnS)。
　　12．C［解释］Ksp越小，越容易形成沉淀。
12.Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6.54×10-5 mol·L-1，计算其溶度积。
解析：Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
在Ag2CrO4饱和溶液中，每生成1mol CrO42-，同时生成2molAg+，即
［Ag+］=2×6.54×10-5 (mol·L-1)?［CrO42-］=6.54×10-5 (mol·L-1)
Ksp(Ag2CrO4)=［Ag+］2［CrO42-］=(2×6.54×10-5)2(6.54×10-5)=1.12×10-12
答案：1.12×10-12
13. （1）CO2 Fe（OH）3
（2）FeCl3在溶液中水解呈酸性：Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+，
加入CaCO3逐渐与H+反应：CaCO3+2H+= Ca2++ H2O+ CO2↑
消耗H+使Fe3+水解，平衡向右移而出现褐色沉淀。
14. 答案(1)BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)(1分)
[Ba2+]=1．1×10-10／0．36=3．1×10-10<2×10-3mol·L-1(2分)
根据计算说明，可以有效除去Ba2+(1分)
(2)不能(1分)，由于存在溶解平衡：BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32-(aq)(1分)，服下
BaCO3后，胃酸可与CO32-反应生成CO2和水，CO32-浓度降低，BaCO3的沉淀溶解平衡向
右移动，Ba2+浓度增大引起人体中毒(1分)。(或直接说BaCO3会与胃酸反应产生Ba2+使人
中毒)。
15.C
16.[剖析]离子积与Ksp之间的关系，即生成沉淀的原则。
c(Mg2+)=0.25mol/L c(NH3)=0.050mol/L
NH3(aq) + H2O(l)
NH4+(aq) + OH-(aq)
初始浓度 0.050 0 0
平衡浓度0.050-c(OH-) c(OH-) c(OH-)
c(NH4+) c(OH-)÷[0.050－c(OH-)]= c(OH-) c(OH-)÷[0.050－c(OH-)]=Kb(NH3)=1.8×10-5
c(OH-)=9.5×10-4mol/L
Qc[Mg(OH)2]=c(Mg2+) [ c(OH-)]2 =0.25×(9.5×10-4)2 =2.3×10-7 > Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
所以有沉淀析出。
为了不使Mg(OH)2沉淀析出，就必须有Qc[Mg(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2]
c(OH-) < {Ksp[Mg(OH)2]÷c(Mg2+)}1/2 = (1.8×10-11÷0.25) 1/2 = 8.4×10-6mol/L
NH3(aq)+H2O(l)
NH4+(aq)+OH-(aq)
0.050-8.5×10-6 c0(NH4+)+8.5×10-6
≈0.050 x c0(NH4+)
8.5×10-6 c0(NH4+)÷0.050 = 1.8×10-5 c0(NH4+) = 0.10mol/L
m(NH4Cl) = n(NH4Cl)*M(NH4Cl) = 0.10mol/L×0.4L×53.5g/mol = 2.27g
[答案]有Mg(OH)2沉淀生成，为了不使Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入2.27gNH4Cl（s）
[点评]在难溶电解质溶液中，产生沉淀的唯一条件是：溶液中离子浓度的乘积大于该物质的容度积。
能力提高训练
17. 答案（1）Zn2++ 4OH—==[Zn（OH）4]2－（2分）；
（2）10—17（2分）； （3）（8.0，12.0）（2分）； （4）1.80（2分，写1.8得1分）；
（5）A B C D （3分，写对１个得０分，写对2个得1分，写对3个得2分，漏1个扣1分，扣完为止）。
18． (1)Mg(HCO3)2MgCO3↓+H2O+CO2↑， MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2
(2)C。碳酸钙的溶解度远远小于硫酸钙的溶解度
(3)CaCO3、MgCO3等。
(4)6 mol (5)0.01mol/L
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